Магнитното поле на Слънцето се обръща: Как ще ни се отрази?

С лънцето е на прага на значимо събитие - обръщане на магнитното поле. 

Това явление се случва приблизително на всеки 11 години и бележи важен етап от слънчевия цикъл. Смяната на полярността показва средата на слънчевия максимум, върха на слънчевата активност и началото на прехода към слънчевия минимум. 

(Във видеото вижте заснетото от НАСА мощно слънчево изригване)

Последният път, когато магнитното поле на Слънцето се обърна, беше към края на 2013 г.

Но какво причинява тази смяна на полярността и опасна ли е тя?

Нека разгледаме задълбочено смяната на магнитното поле на Слънцето и да проучим ефектите, които тя може да има върху Земята.

За да разберем обръщането на магнитното поле, първо е важно да сме запознати със слънчевия цикъл. Този приблизително 11-годишен цикъл на слънчева активност се определя от магнитното поле на Слънцето и се индикира от честотата и интензивността на слънчевите петна, видими на повърхността. Най-голямата стойност на  слънчевата активност по време на даден слънчев цикъл е известна като слънчев максимум, а според настоящите оценки той ще настъпи между края на 2024 г. и началото на 2026 г.

Но има и друг много важен, макар и по-малко известен цикъл, който обхваща два 11-годишни слънчеви цикъла. Известен като цикъл на Хейл, този магнитен цикъл продължава приблизително 22 години, през които магнитното поле на Слънцето се обръща и след това се връща към първоначалното си състояние, казва Райън Френч, слънчев астрофизик и автор на статия за Space.com. 

По време на слънчевия минимум магнитното поле на Слънцето е близко до дипол, с един северен и един южен полюс, подобно на земното магнитно поле. Но с преминаването към слънчевия максимум "магнитното поле на Слънцето става по-сложно, без ясно разделение на полюсите север-юг", казва Френч. Когато слънчевият максимум отмине и настъпи слънчевият минимум, Слънцето отново се превръща в дипол, макар и с обърнат поляритет. 

Предстоящата смяна на полярността ще бъде от северно към южно магнитно поле в Северното полукълбо и обратно в Южното полукълбо.

"Това ще я доведе до магнитна ориентация, подобна на тази на Земята, която също има южно магнитно поле в Северното полукълбо", обяснява Френч.

Какво причинява смяната на полярността? 

Смяната на полюсите се дължи на слънчевите петна - магнитно сложни области на повърхността на Слънцето, които могат да предизвикат значителни слънчеви събития, като слънчеви изригвания и изхвърляния на коронална маса (CME) - големи взривове от плазма и магнитно поле.

Тъй като слънчевите петна се появяват близо до екватора, те ще имат ориентация, съответстваща на старото магнитно поле, докато слънчевите петна, които се формират по-близо до полюсите, ще имат магнитно поле, съответстващо на входящата магнитна ориентация, казва Франц. Това се нарича закон на Хейл. 

"Магнитното поле от активните региони си проправя път към полюсите и в крайна сметка предизвиква обръщането", каза преди това за Space.com слънчевият физик Тод Хоексема, директор на Слънчевата обсерватория Уилкокс в Станфордския университет.

Но точната причина за подобно обръщане на полярността остава загадъчна.

"Това влиза в целия [слънчев] цикъл и се чудим какво е това", каза по-рано пред Space.com Фил Шерер, слънчев физик от Станфордския университет.

"Все още не разполагаме с наистина самостоятелно математическо описание на това, което се случва. И докато не можете да го моделирате, не го разбирате - трудно е да го разберете наистина", допълва той.

Наистина зависи от това, откъде идва магнитното поле.

"Дали ще има много слънчеви петна? И дали слънчевите петна ще допринесат за магнитното поле на полюса, или ще се унищожат локално?" Хоексема каза. "На този въпрос все още не знаем как да отговорим.", казва той.

Колко бързо се извършва превключването? 

Това, което знаем, е, че превключването на слънчевото магнитно поле не е мигновено. Това е постепенен преход от дипол към сложно магнитно поле, към обърнат дипол през целия 11-годишен слънчев цикъл. "Накратко, няма конкретен "момент", в който полюсите на Слънцето се обръщат", казва Френч.

"Не е като на Земята, където обръщането се измерва с миграцията на северния/южния полюс.", допълва Френч.

Обикновено пълното обръщане на полюсите отнема една или две години, но може да варира значително. Например северното полярно поле на 24-ия слънчев цикъл, който приключи през декември 2019 г., се нуждаеше от почти пет години, за да се обърне, според Националната слънчева обсерватория.

Обръщането на магнитното поле е толкова постепенно, че дори няма да забележите кога се случва. И не, колкото и драматично да звучи, то не е знак за предстоящ апокалипсис.

"Светът няма да свърши утре", каза по-рано Шерер пред Space.com.

Въпреки това ще изпитаме някои от страничните ефекти на обръщането на полярността. 

Как ще ни се отрази магнитното обръщане на Слънцето?  

Няма съмнение, че напоследък Слънцето е изключително активно, изстрелвайки многобройни мощни слънчеви изригвания и CME, предизвиквайки силни геомагнитни бури на Земята, които от своя страна доведоха до невероятни аврорални прояви в последно време. Въпреки това повишената интензивност на космическото време не е пряката причина за смяната на полярността. По-скоро тези неща са склонни да се случват заедно, казва Хуксема пред Space.com през 2013 г.

Космическото време обикновено е най-силно по време на слънчевия максимум, когато магнитното поле на Слънцето е и най-сложно, според Френч. 

Един от страничните ефекти на промяната на магнитното поле е слаб, но предимно полезен: той може да помогне за предпазването на Земята от галактическите космически лъчи - високоенергийни субатомни частици, които се движат със скорост, близка до тази на светлината, и могат да повредят космически кораби и да навредят на орбиталните астронавти, които се намират извън защитната атмосфера на Земята. 

С промяната на магнитното поле на Слънцето "токовата покривка" - обширна повърхност, която се излъчва на милиарди километри навън от екватора на Слънцето - става много вълнообразна, което осигурява по-добра бариера срещу космическите лъчи.  

Прогнозиране на силата на бъдещите слънчеви цикли  

Учените ще наблюдават внимателно обръщането на магнитното поле на Слънцето и ще следят колко време е необходимо, за да се върне в диполна конфигурация. Ако това се случи в рамките на следващите няколко години, следващият 11-годишен цикъл ще бъде сравнително активен, но ако натрупването е бавно, цикълът ще бъде сравнително слаб, като предишния 24-ти слънчев цикъл.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase