Ostatnie minimum geomagnetyczne – zaskakujące wyniki

0

Ostatnie minimum słoneczne było długie i nie do końca spodziewane. Heliofizycy, badając zebrane informacje, próbują zrozumieć, jaki był wpływ niskiej aktywności słonecznej na Ziemię. Trzech naukowców skupiło się na ziemskiej aktywności geomagnetycznej. Wyniki są zaskakujące – okazuje się, że minimum efektów geomagnetycznych nastąpiło około osiem miesięcy po minimum aktywności słonecznej.

Nasze Słońce zmienia swą aktywność w tzw. cyklach, które trwają około 11 lat. Podczas maksimum aktywności słonecznej na naszej Dziennej Gwieździe obserwujemy wiele różnych zjawisk jednocześnie – plamy słoneczne, rozbłyski czy dziury w koronie słonecznej. W okolicy Ziemi obserwujemy zjawiska związane z interakcją ziemskiego pola magnetycznego ze strumieniem cząstek wyrzuconych ze Słońca (np. zorze polarne lub przerwy w łączności radiowej).

Podczas minimum słonecznego sytuacja jest odmienna – obserwuje się mało lub brak obszarów aktywnych na Słońcu i tym samym ziemska aktywność geomagnetyczna jest na wyraźnie niższym poziomie. Jednocześnie podczas minimum słonecznego obserwujemy więcej promieni kosmicznych, docierających do nas spoza Układu Słonecznego. Właśnie ten okres dla 22. i 23. minimum (czyli dwóch ostatnich*) postanowili wspólnie bardziej dokładnie zbadać naukowcy Tsurutani, Echer i Gonzales, związani z JPL w USA oraz Instytutem Studiów Przestrzeni Kosmicznej w Brazylii. Celem tych studiów była ocena potencjalnego wpływu minimum słonecznego na naszą planetę.

Naukowcy postanowili porównać takie dane jak ilość plam słonecznych, średnia wielkość słonecznego pola magnetycznego, prędkość wiatru słonecznego, natężenie międzyplanetarnego pola magnetycznego, natężenie ziemskiego pola magnetycznego oraz natężenie promieni kosmicznych. Dane zostały zebrane z okresu od stycznia 1990 do sierpnia 2010 roku. Te wszystkie dane zostały porównane ze sobą na osi czasu.

Wyniki są dość zaskakujące – okazuje się, że zarówno dla 22. jak i 23. cyklu minimum aktywności geomagnetycznej nastąpiło kilka miesięcy po “oficjalnym” minimum aktywności słonecznej (liczonej na podstawie plam słonecznych). Dla minimum 23. cyklu zarejestrowano najsłabsze międzyplanetarne pole magnetyczne z dotychczas zarejestrowanych (czyli od początku lotów kosmicznych). Okazało się także, że prędkość wiatru słonecznego dla okresu minimum 23. cyklu była znacznie niższa przez dłuższy czas – nawet w porównaniu do minimum 22. cyklu.

Jednocześnie zauważono, że w trakcie minimum geomagnetycznego 23. cyklu (który nastąpił około osiem miesięcy po “oficjalnym” minimum) dziury w koronie słonecznej przestały się pojawiać w okolicach równika i na niskich szerokościach heliograficznych. Zwykle w trakcie minimum dziury w koronie słonecznej koncentrują się jedynie w okolicach biegunów – dla oficjalnego minimum 23. cyklu taka sytuacja nie nastąpiła. Dopiero kilka miesięcy później te dziury w koronie słonecznej zaczęły zanikać i zaczęły się pojawiać inne dziury – jednak już znacznie dalej od równika słonecznego. W ten sposób strumień cząstek wylatujących z tych tworów przestał docierać do Ziemi – i tak nastąpiło minimum aktywności geomagnetycznej. Wtedy to zaobserwowano m.in. znacznie mniej zjawisk zorzy polarnej.

Jakie wnioski można wyciągnąć z tej pracy naukowej? Przede wszystkim ostatnie minimum aktywności słonecznej charakteryzowało się wieloma cechami, jakie wcześniej (w trakcie kilku dekad dokładnych badań) nie zostały zanotowane. Czy podobnie sytuacja wyglądała, gdy na Słońcu następowało Minimum Maundera? Wtedy to nie obserwowano zórz polarnych, co potencjalnie mogło mieć związek z brakiem dziur w koronie słonecznej w okolicach równika i na niskich szerokościach heliograficznych.

Praca pt. The solar and interplanetary causes of the recent minimum in geomagnetic activity (MGA23): a combination of midlatitude small coronal holes, low IMF BZ variances, low solar wind speeds and low solar magnetic fields została opublikowana 16 maja na łamach czasopisma naukowego “Annales Geophysicae”. Co ciekawe, kilkanaście dni później nastąpiła publikacja prognoz aktywności słonecznej dla następnego, 25. cyklu, przewidujących dalsze obniżenie aktywności.

* Obecnie mamy 24. cykl aktywności słonecznej – trwa wzrost aktywności do maksimum. Po nim nastąpi spadek aktywności do minimum tego cyklu (prognozowane na koniec obecnej dekady).

(Annales Geophysicae)
Rok później - dziury w koronie są wyraźnie dalej od równika słonecznego. Jednocześnie zaczyna się 24. cykl aktywności i powstają grupy plam słonecznych. / Credits - NASA, ESA, SOHO

Share.

Comments are closed.