Bieguny Słońca gotowe do odwrócenia. Heliofizycy wiedzą już, kiedy do tego dojdzie

Wielkimi, coraz większymi krokami zbliża się maksimum aktywności na powierzchni Słońca. Można śmiało powiedzieć, że naukowcy tym razem się mylili. Pierwsze przewidywania wskazywały na to, że tym razem maksimum aktywności będzie względnie spokojne i dojdzie do niego w drugiej połowie 2025 roku. W ostatnim roku jednak wiele się zmieniło. Astronomowie ze zdumieniem obserwowali szybki wzrost aktywności, a nawet musieli zrewidować harmonogram zmian. Wszystko bowiem teraz wskazuje na to, że od maksimum aktywności dzieli nas maksymalnie kilka miesięcy.
Bieguny Słońca gotowe do odwrócenia. Heliofizycy wiedzą już, kiedy do tego dojdzie

Obserwatorzy Słońca mają obecnie okres niesamowitych łowów. Na powierzchni Słońca przesuwają się kolejne plamy słoneczne, z których emitowane są słabsze i silniejsze rozbłyski słoneczne, którym z kolei od czasu do czasu towarzyszą koronalne wyrzuty masy. Każde takie zdarzenie może wiązać się na Ziemi z zakłóceniami pracy satelitów na orbicie, zakłóceniami w komunikacji radiowej na powierzchni Ziemi, a czasami nawet awariami sieci energetycznych na dużych obszarach Ziemi. W ciągu każdego 11-letniego cyklu aktywności dochodzi do odwrócenia się biegunów Słońca.

Skąd się jednak bierze ta aktywność słoneczna i jej zmienność? Po raz pierwszy taki cykl określił Heinrich Schwabe, niemiecki astronom, który w pierwszej połowie XIX wieku ustalił, że Słońce obraca się wokół własnej osi raz na 27 dni. Na przestrzeni niemal dwóch dekad Schwabe zauważył wyraźne wzrosty i spadki aktywności na powierzchni gwiazdy. Przez całe lata powierzchnia Słońca była gładka, aby potem zaczęło pojawiać się coraz więcej plam, które także widoczne były przez kilka lat, po czym znikały. To on jako pierwszy uznał, że jest to działanie cykliczne charakterystyczne dla Słońca.

Czytaj także: Słoneczna apokalipsa

Obracanie się Słońca wokół własnej osi nie jest jednak takie proste jak w przypadku Ziemi, czy Księżyca. Słońce nie jest bowiem ciałem stałym, a kulą utrzymywanej siłą grawitacji plazmy. Dokładniejsze obserwacje powierzchni Słońca wykazały, że w okolicach równika Słońce wykonuje pełen obrót wokół własnej osi w czasie o kilka dni krótszym od tempa obrotu obszarów biegunowych. To powoduje powstawanie stałych zmian w polu magnetycznym gwiazdy.

Siłą rzeczy pole magnetyczne Słońca zmienia się podczas cyklu. W okresie minimum aktywności Słońca, na powierzchni naszej gwiazdy macierzystej praktycznie nie ma żadnych plam, jeden biegun jest naładowany dodatnio, a drugi ujemnie. Mamy zatem do czynienia ze strukturą dipolową, w której to linie pola magnetycznego wychodzące z biegunów rozciągają się w przestrzeń międzyplanetarną.

Rotacja różnicowa, czyli różne tempo obrotu różnych części Słońca sprawiają jednak, że dochodzi do rozciągania linii pola magnetycznego, które w okolicach równika zaczynają się zakręcać, podążając za szybciej się przemieszczającymi fragmentami Słońca. Kilka lat później, w okresie maksimum mamy zatem do czynienia z niezwykle skomplikowaną strukturą, składającą się aktywnych obszarów na niskich szerokościach geograficznych. Pole magnetyczne na biegunach jest natomiast osłabione i powstają rozległe obszary otwartego pola magnetycznego. Na tym etapie właśnie teraz się znajdujemy. Maksimum obecnego cyklu słonecznego przypada według najnowszych badań na okres od stycznia do października tego roku.

Czytaj także: Maksimum przyjdzie dużo wcześniej. Słońce nie chce się słuchać modeli

Naukowcy zwracają uwagę jednak na jeszcze jeden istotny element ewolucji naszej gwiazdy dziennej. Na 55 stopniach szerokości geograficznej północnej i południowej Słońca pojawiają się pętle magnetyczne, które z czasem migrują w kierunku równika, gdzie spotykają się ze sobą i wzajemnie się znoszą (tzw. zjawisko terminatora). Cały ten proces powtarza się z każdym cyklem Hale’a, który zawsze obejmuje dwa cykle słoneczne, a więc trwa 22 lata. Skoro według naszej wiedzy bieguny magnetyczne Słońca zamieniają się miejscami co 11 lat, to co 22 lata wracają do stanu początkowego.

Zdarzenie terminatora nie pokrywa się idealnie z minimum słonecznym, a zazwyczaj zachodzi dopiero dwa lata po nim. Badacze dostrzegli także, że badając aktywność słoneczną nie od minimum do minimum, a od terminatora do terminatora uzyskują lepsze prognozy co do tego, co wydarzy się na Słońcu w nadchodzących latach.

Aktualnie obserwacje cyklu Hale’a wykazują, że bieguny magnetyczne Słońca zamienią się miejscami w połowie 2024 roku, tuż przed maksimum aktywności słonecznej. Bogate miesiące zatem przed nami.

Więcej:słońce