Słońce zdradza, co zrobi za kilka lat. Wystarczy patrzeć, jak zasypia

Aktywność Słońca rośnie i maleje w cyklu trwającym przeciętnie około 11 lat. W pobliżu maksimum jego tarczę pokrywają liczne plamy, częściej dochodzi do rozbłysków i koronalnych wyrzutów masy, czyli ogromnych obłoków plazmy oraz pola magnetycznego wyrzucanych w przestrzeń. Później gwiazda zmierza ku minimum, ale koniec najbardziej gwałtownej fazy okazuje się zaskakująco ostry.

Zespół kierowany przez prof. Sandrę Chapman z University of Warwick wskazał charakterystyczny punkt wyłączenia. Po jego przekroczeniu najpotężniejsze zdarzenia pogody kosmicznej niemal przestają się pojawiać aż do rozpoczęcia kolejnego cyklu. Nie jest to więc spokojne wygaszanie, w którym każda następna erupcja staje się odrobinę słabsza. Słońce przekracza raczej wyraźną granicę, za którą nadal pozostaje aktywne, lecz jego najgroźniejszy repertuar zostaje ograniczony.

Punkt ten pojawia się, gdy obszary aktywne i związane z nimi plamy przesuwają się coraz bliżej równika słonecznego. To część znanego wzorca. Na początku cyklu plamy powstają na wyższych szerokościach, a z czasem ich pasy schodzą w kierunku równika. Badacze zauważyli, że liczba plam obecnych przy punkcie wyłączenia jest powiązana z późniejszym maksimum następnego cyklu.

Właśnie ta zależność stała się podstawą nowej metody prognozowania. Zamiast czekać na minimum słoneczne i dopiero wtedy szukać pierwszych oznak kolejnego cyklu, można wykorzystać dane z wcześniejszego etapu. Pozwala to ocenić jego przypuszczalną siłę około 6-7 lat przed maksimum.

Do porównywania kolejnych okresów aktywności służy tzw. zegar słoneczny. Nie jest to fizyczne urządzenie, lecz sposób na uporządkowanie cykli, które różnią się długością. Naukowcy rozciągają lub ściskają ich przebieg do wspólnej skali czasu. Dzięki temu mogą sprawdzić, kiedy pojawiały się ekstremalne burze, jak zmieniała się liczba plam i w którym miejscu następowało gwałtowne wyciszenie.

Takie zestawienie ujawniło wzór, którego nie widać przy prostym porównywaniu dat. Liczba plam w chwili wyłączenia nie opisuje wyłącznie kończącego się cyklu. Najprawdopodobniej zawiera również informację o polu magnetycznym, które napędzi następną fazę aktywności. Może to pomóc w badaniu dynama słonecznego, czyli procesu zachodzącego we wnętrzu gwiazdy i wytwarzającego jej zmienne pole magnetyczne. To ono odpowiada za powstawanie plam, rozbłysków oraz potężnych erupcji plazmy.

Wstępne obliczenia dla cyklu 26 wskazują wartość około 100-120 w używanym przez astronomów wskaźniku liczby plam. Oznaczałoby to cykl umiarkowany, podobny do obecnego cyklu 25 albo nieco od niego słabszy.

Na razie nie jest to jednak ostateczna prognoza. Obecne wyliczenia częściowo opierają się na przewidywaniu, kiedy Słońce osiągnie punkt wyłączenia. Naukowcy szacują, że nastąpi to za około 2 lata. Dopiero wtedy będą mogli wykorzystać rzeczywistą liczbę plam obserwowanych w najważniejszym momencie.

Nawet po tych dodatkowych 2 latach pozostanie około 7 lat wyprzedzenia względem przypuszczalnego maksimum cyklu 26. To znacznie więcej niż w przypadku metod, które wymagają czekania na pełne minimum aktywności.

Nowy sposób prognozowania został już sprawdzony na cyklu 25. Wskazywał, że będzie on mocniejszy, niż zakładała część wcześniejszych przewidywań. Rzeczywista aktywność Słońca okazała się wysoka, a w maju 2024 r. Ziemię uderzyła najpotężniejsza burza geomagnetyczna od ponad 20 lat.

Jak pisaliśmy w tekście: Nie samo Słońce zrobiło nam burzę. Ziemia dorzuciła własne paliwo, o skali takiego zdarzenia nie decyduje wyłącznie siła wyrzutu. Znaczenie ma również reakcja magnetosfery i jonosfery naszej planety.

Prognoza całego cyklu nie pozwoli więc wskazać dnia konkretnej burzy. Może jednak powiedzieć, jak często będą pojawiać się warunki sprzyjające najpoważniejszym zdarzeniom.

Pamiętajmy, że pogoda kosmiczna nie kończy się na efektownej zorzy. Silne rozbłyski mogą zakłócać łączność radiową, a koronalne wyrzuty masy wpływać na satelity, nawigację, sieci energetyczne i urządzenia pracujące na orbicie.

Jak pisaliśmy w tekście: Łączność wojskowa ma nietypowego wroga. Jeden rozbłysk i sygnał siada, aktywność Słońca może zmieniać jonosferę, a przez to pogarszać rozchodzenie się fal radiowych i utrudniać komunikację na dużych odległościach.

Przeczytaj także:

Nie należy jednak mylić prognozy siły cyklu z pogodą na konkretny dzień. Nawet podczas słabszego cyklu może dojść do potężnej erupcji, a wysoka aktywność nie oznacza nieustannych problemów na Ziemi. Nowa metoda tworzy raczej strategiczną mapę ryzyka. Pokazuje, czy w kolejnej dekadzie należy spodziewać się większej liczby aktywnych regionów i częstszych okazji do powstawania groźnych zjawisk.

Siedem lat wyprzedzenia nie pozwoli oczywiście wyłączyć burzy słonecznej, ale może dać czas na przygotowanie satelitów, sieci energetycznych, systemów nawigacyjnych i procedur awaryjnych. Wiedza o tym, jak Słońce zasypia jest tak naprawdę informacją o tym, jak bezpiecznie doczekać jego kolejnego przebudzenia.

*Grafika wprowadzająca wygenerowana przez AI