Вселенная сегодня


Новости космоса и астрономии



Всемирное координированное время (UTC): Четверг, 22.06.2017, 11:02

Вселенная Сегодня » 2013 » Август » 15 » Солнце более активное, чем выглядит? Инновационный метод охарактеризовать Солнечный цикл

15.08.2013
Солнце более активное, чем выглядит? Инновационный метод охарактеризовать Солнечный цикл
Автор: David Dickinson



Монтаж солнечного цикла с августа 1991 года по сентября 2001 года в рентгеновском излучении, предоставленный Yohkoh Solar Observatory. Предоставлено: David Chenette, Joseph B. Gurman, Loren W. Acton.

Солнце не имеет недостатка тайн до сих во время солнечного цикла.

И возможно самой большой новостью будет, которую Солнце сгенерировало недавно - это то, что оно не делает. Сайт Universe Today недавно сообщал, что этот цикл был особенно слабым с точки зрения производительности. Переворот магнитной полярности, выражающий пик солнечной активности, только прошел, когда текущий солнечный цикл дал поздний старт после абсолютного минимума в 2009 году...

Так?

Новое удивительное исследование из Университета Мичигана в Департаменте Атмосферных, Океанических и Космических Наук Ann Arbor, опубликованное журналом The Astrophysical Journal на прошлой неделе, утверждает, что мы только смотрим на часть паззла, когда дело доходит до цикла солнечной активности.

Традиционные модели полагаются на ежемесячное среднее число пятен. Это число коррелирует со статистической оценкой числа солнечных пятен на стороне Солнца, направленной к Земле, и были в использовании с тех пор, как их предложил Rudolf Wolf в 1848 году. Вот, почему вы также слышите, что число солнечных пятен иногда упоминается как Число Вольфа.

Но число солнечных пятен может рассказать только об одной стороне истории. В их недавнем исслдеовании, названном Two Novel Parameters to Evaluate the Global Complexity of the Sun’s Magnetic Field and Track the Solar Cycle (Два Новых Параметра для Оценки Глобальной Сложности Магнитного Поля Солнца и Отслеживания Солнечного Цикла), исследователи Liang Zhao, Enrico Landi и Sarah E. Gibson описывают свежий подход к моделированию солнечной активности через наблюдение в 3-D динамики гелиосферного токового слоя.


Закручивающаяся кривая гелиосферного токового слоя через внутреннюю Солнечную Систему. Предоставлено: НАСА.

Гелиосферный токовый слой (HCS) - это граница магнитного поля Солнца, разделяющая северные и южные полярные регионы, которые простираются во вне Солнечной Системы. Во время солнечного минимума, слой почти плоский и похож на юбку. Но во время солнечного максимума он наклоненный, волнистый и сложный.



Две переменные, известные как SD и SL, использовались исследователями при изучении, чтобы провести измерения, которые могут охарактеризовать 3-D сложность гелиосферного токового слоя. "SD - это стандартное отклонение широт позиции гелиосферного токового слоя на каждой карте Каррингтона солнечной поверхности, которая базово рассказывает нам, как далеко распределен гелиосферный токовый слой от экватора. А SL - это интеграл наклона гелиосферного токового слоя на той карте, который может рассказать нам о том, насколько волнистый этот слой на каждой из карт", сообщил Liang Zhao сайту Universe Today.

Наземные и космические наблюдения магнитного поля Солнца используют явление, известное как Эффект Зеемана, который был впервые продемонстрирован во время солнечных наблюдений, проведенных George Ellery Hale с помощью его нового изобретения спектрогелиоскопа в 1908 году. Для исследования ученые использовали данные, охватывающие период с 1975 по 2013 год, чтобы охарактеризовать данные гелиосферного токового слоя, доступные онлайн из Wilcox Solar Observatory.


Параметры SD и SL, смежные с традиционным ежемесячным числом солнечных пятен. Обратите внимание на плавное приглаживание до конца солнечного цикла #23 около 2003 года. Предоставлено: Liang Zhao/The Astrophysical Journal).

Сравнение значений гелиосферного токового слоя с предыдущими циклами солнечных пятен производит интригующие результаты. В частности, сравнение значений SD и SL с ежемесячным числом солнечных пятен обеспечивает "хорошую подгонку" с предыдущими тремя солнечными циклами - прямо до цикла #24.

"Смотря на гелиосферный токовый слой, мы можем видеть, что Солнце начало действовать странно в начале 2003 года", сообщил Zhao. "Этот текущий цикл, характеризуемый ежемесячным числом солнечных пятен, начался годом позже, но в терминах значений гелиосферного токового слоя, максимум цикла #24 произошел прямо вовремя, с первым пиком в конце 2011 года".

"Ученые полагают, что на этом максимуме солнечной активности будут два пика в числе солнечных пятен, как в предыдущем максимуме (в 2000 и 2002)", продолжил Zhao, "так как магнитные поля Солнца в северном и южном полушариях выглядят асимметрично, а северный эволюционировал быстрее, чем южный недавно. Но насколько я могу видеть, самое высокое значение ежемесячно-усредненного числа солнечных пятен в этом цикле #24 все еще одно в ноябре 2011 года. Поэтому мы можем сказать, что первый пик цикла #24 мог бы произойти в ноябре 2011 года, так как это было самое высокое ежемесячное число солнечных пятен до сих пор в этом цикле. Если есть второй пик, мы увидим его рано или поздно".

Статья также отмечает, что хотя цикл #24 особенно слабый по сравнению с предыдущими циклами, его диапазон активности не уникален по сравнению с солнечными циклами в течение более 260 лет.


Кривые гелиосферного токового слоя, вычерченные на поверхности Солнца. Сравнения сделаны для солнечного максимума в октябре 2000 года (CR 1968), фазы убывания в апреле 2005 года (2029), солнечного минимума в сентябре 2009 года (CR 2087) и фазы подъема в марте 2010 года (CR2094). CR=Carrington Rotation. Предоставлено: Liang Zhao, The Astrophysical Journal).

Значение гелиосферного токового слоя характеризует Солнце в течение одного завершенного Вращения Каррингтона из 27 дней. Это среднее значение вращения Солнца, поскольку полюса вращаются медленнее, чем экваториальные регионы.

Приблизительно 22-летний промежуток времени, который для того, чтобы полюса переменили ту же самую полярность снова, эквивалентен двум средним 11-летним циклам солнечных пятен. Магнитное поле Солнца было исключительно асимметричным в течение этого цикла, и Солнце уже закончило переворот северного полюса первым.

Этот вид асимметрии во время неизбежной смены полюсов был зарегистрирован во время солнечного цикла #19, который охватывал 1954-1964 годы. Солнечные циклы, пронумерованные, начиная с наблюдений в 1794 году, сразу через четыре десятилетия после конца 70-летного Минимума Маундера.

"Это удивительное время для изучения магнитного поля Солнца, поскольку мы возможно свидетельствуем возвращение менее активного типа цикла, более похожего на тот 100 лет назад", сообщила ведущий ученый NCAR/HAO и соавтор Sarah Gibson.


Массивная группа солнечных пятен, которые чередовали друг друга в начале июля 2013 года, одна из самых больших, видимых в течение солнечного цикла #24. Предоставлено: NASA/SDO.

Но в это время армада космических и наземных обсерваторий будет тщательно исследовать нашу звезду как никогда прежде. SOlar Heliospheric Observatory (SOHO) уже последовала за Солнцем через эквивалент одного завершенного солнечного цикла - и к ней присоединились в космосе STEREO A & B, JAXA Hinode, Proba-2 Европейского Космического Агентства и NASA Solar Dynamics Observatory.

Будет ли второй пик после смены магнитной полярности южного полюса Солнца, или Цикл #24 "покинул нас"? И будет ли цикл #25 отсутствовать совсем, как предполагают некоторые исследователи? Какую роль играет солнечный цикл в сложном изменении климата? Эти следующие несколько лет докажут, что будут удивительными для солнечной науки, поскольку прогнозирующие значения SD и SL введены в испытание... и вот в чем хороша наука!

Источник.


Название прочитанной вами статьи "Солнце более активное, чем выглядит? Инновационный метод охарактеризовать Солнечный цикл".

Похожие статьи:
Категория: Астрономические открытия | Просмотров: 1508 | Теги: солнечный цикл, солнечная физика, Видео, солнечная активность, солнце, солнечные пятна, астрофотографии | Рейтинг: 0.0/0
Читайте также:
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]