Как Солнце меняет свое настроение: секреты солнечного цикла и его влияние на Землю

Солнце — это не только яркий светильник на небе, который дарит нам тепло и свет. Это также удивительный космический объект, который скрывает в себе множество тайн и загадок. Одна из них — это солнечный цикл, ритмичное изменение активности Солнца, которое мы можем видеть по количеству и распределению солнечных пятен.

Солнечный цикл был открыт еще в 1843 году упорным немецким астрономом Самуэлем Швабе, который 17 лет подряд следил за пятнами на Солнце. Он заметил, что они то появляются, то исчезают, а их число достигает максимума и минимума примерно каждые 11 лет. С тех пор мы не перестаем наблюдать за этим явлением, которое оказывает влияние на многие стороны нашей жизни, такие как погода, связь, навигация и космические полеты.

Но что же заставляет Солнце менять свое настроение? Что творится внутри нашей звезды, когда она то спокойна, то бурлит? И как мы можем лучше понять и предсказывать ее поведение? На эти и другие вопросы пытается ответить Солнечный зонд Европейского космического агентства (ESA), который был запущен 10 февраля 2020 года. Это уникальная миссия, которая смело отправилась в гости к нашей звезде, приблизившись к ней на расстояние всего 42 миллиона километров, что меньше, чем расстояние от Земли до Меркурия. Ее цель — заглянуть в полярные регионы Солнца, которые никогда не были видны с Земли, а также выяснить, что разогревает корону, внешний слой солнечной атмосферы, который имеет температуру в миллионы градусов, в то время как видимая поверхность Солнца, фотосфера, имеет температуру около 6000 градусов.

Солнечный зонд ESA уже прислал нам несколько снимков Солнца, которые показывают, как меняется его активность в зависимости от стадии солнечного цикла. В настоящее время мы находимся в 25-м солнечном цикле, который начался в 2019 году и должен достичь максимума в 2025 году. На снимках, сделанных в феврале 2021 года и октябре 2023 года, видно, что количество и размер солнечных пятен увеличивается, что говорит об усилении солнечной активности.

Солнечные пятна — это темные участки на поверхности Солнца, которые возникают из-за того, что тепло не может проникнуть в области с сильным магнитным полем. Магнитное поле Солнца образуется в результате движения плазмы, электрически заряженного газа, внутри Солнца. Поскольку Солнце вращается быстрее у экватора, чем у полюсов, магнитное поле закручивается и искривляется, что приводит к его периодическому изменению направления каждые 11 лет. Это также влияет на распределение солнечных пятен, которые появляются сначала в полярных регионах, а затем перемещаются к экватору по мере развития солнечного цикла.

Солнечные пятна не только интересны с научной точки зрения, но и имеют практическое значение, поскольку они связаны с другими проявлениями солнечной активности, такими как солнечные вспышки, выбросы корональной массы и солнечный ветер. Эти явления могут иметь серьезные последствия для Земли и ее окружения, такие как геомагнитные бури, ионосферные возмущения, повреждение спутников и космических аппаратов, радиационные риски для космонавтов и авиапассажиров, а также влияние на климат и экосистемы. Поэтому важно не только наблюдать за солнечным циклом, но и пытаться понять его механизмы и моделировать его динамику.

Солнечный зонд ESA поможет в этом, предоставляя уникальные данные и изображения Солнца с разных ракурсов и в разных диапазонах излучения. Он также сможет измерять магнитное поле, плотность, скорость и температуру плазмы вблизи Солнца, что даст новую информацию о процессах, происходящих в короне и солнечном ветре. Эта миссия является частью международной сотрудничества в изучении Солнца, в котором также участвует НАСА со своим Солнечным зондом Parker, запущенным в 2018 году. Вместе они откроют новую страницу в солнечной физике и помогут нам лучше понять нашу ближайшую звезду и ее влияние на нашу планету.