Вспышки на Солнце: действительно ли наша звезда более активная, чем в прошлом

Каждый солнечный цикл, то есть период, когда наступает период снижения и повышения активности Солнца, характеризуется появлением на нашей звезде солнечных пятен и солнечных вспышек. Это сильные выбросы энергии и излучения, возникающие из-за изменения линий магнитного поля. Эти вспышки формируют космическую погоду и могут оказать негативное влияние на нашу планету. Нынешний, 25-й солнечный цикл приближается к своему пику, но как количество вспышек на Солнце соотносится с предыдущим, как считается, не таким активным 24-м циклом? Из-за изменения уровней калибровки вспышек с 2020 года в Интернете можно найти два ответа на этот вопрос, но только один правильный. Об этом в своей статье для издания Space пишет астрофизик Райан Френч.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Солнечный цикл обычно измеряется количеством солнечных пятен, видимых на Солнце, причем первые наблюдения были сделаны более 270 лет назад. С тех пор и идет отсчет и нумерация солнечных циклов.

Классы солнечных вспышек

Большинство солнечных вспышек происходят из солнечных пятен, поэтому чем больше пятен, тем больше вспышек. Солнечные вспышки подразделяются на классы по уровню мощности их излучения. Самыми слабыми считаются вспышки В-класса и А-класса. Более сильными, по мере увеличения мощности соответственно являются вспышки С-класса, М-класса и Х-класса. Уровень мощности каждой вспышки обозначается цифрами от 1 до 10. Например, вспышка класса М9. Только вспышки Х-класса не ограничиваются цифрой 10. Например, может быть вспышка класса Х14.

С точки зрения количества солнечных пятен, 25-й солнечный цикл, который продолжается сейчас, превысил уровень солнечных пятен 24-го цикла, пик которого пришелся на 2014 год.

Сравнение количества солнечных вспышек между двумя циклами

Как солнечные вспышки сравнивают между 24 и 25 солнечными циклами? Это кажется достаточно простым вопросом, но он запутан из-за перекалибровки уровней солнечных вспышек в 2020 году Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США.

Уровни рентгеновского излучения при солнечных вспышках измеряются с 1974 года. Рентгеновские лучи не проникают в атмосферу Земли, поэтому их можно измерить только с помощью детекторов на спутниках, которые находятся на орбите. В течение 50 лет эти детекторы солнечных вспышек размещались на спутниках GOES. По мере развития технологий на новых спутниках GOES устанавливали новые детекторы. Сейчас наблюдения за солнечными вспышками проводит спутник GOES-18, запущенный на орбиту в 2022 году.

Поскольку уровни вспышек измерялись детекторами на нескольких спутниках, иногда были необходимы поправки для учета небольших различий в калибровке между детекторами. В 2010-2020 годах уровни мощности вспышек на Солнце измеряли спутники GOES-14 и GOES-15. Это был период от пика солнечной активности в 24 цикле до его окончания.

Но ученые обнаружили несоответствие калибровки между этими спутниками и всеми предыдущими детекторами. Чтобы исправить это, все научные данные за 1974–2010 годы были скорректированы, чтобы соответствовать новой калибровке, которая на 2020 год считалась правильной. В результате порог для каждого класса вспышек увеличился на 42%, а это означает, что отдельная солнечная вспышка в 2010 году должна была быть на 42% сильнее, чем вспышка 2009 года, чтобы получить, например, уровень X-класса.

Затем выяснилось, что что первоначальная калибровка (1974-2010 гг.) все время была верной, а калибровка 2010-2020 гг. была неправильной. Поэтому в 2020 году все предыдущие данные были снова откалиброваны до прежних уровней, что снова снизило порог различных классов вспышек. Это означало, что более сильные вспышки C-класса стали вспышками М-класса, а более сильные вспышки M-класса стали вспышками X-класса. Таким образом, повторная калибровка увеличила количество вспышек более высокого класса в 24-м солнечном цикле, чем считалось первоначально.

Несоответствие данных

После повторной калибровки уровней солнечных вспышек Национальное управление океанических и атмосферных исследований США повторно опубликовало наборы научных данных о вспышках с правильными уровнями. Но архивные данные, в которых указаны уровни солнечных вспышек в том виде, в котором они первоначально были представлены в то время, не были перекалиброваны. Поэтому, разные списки вспышек, составленные и проанализированные разными изданиями или блогерами, интересующимися наукой, могут использовать либо перекалиброванные научные данные, либо не перекалиброванные данные при сравнении уровней солнечных вспышек между солнечными циклами. Первое сравнение дает правильные результаты, а второе сравнивает текущие уровни вспышек 25-го цикла с сильно заниженными уровнями вспышек предыдущих циклов, что дает научно неверные сравнения.

Например, в Интернете можно найти информацию, согласно которой существует огромная разница в количестве вспышек между 24-м по 25-м циклом. Предполагается, что общее количество вспышек M-класса и X-класса в 25-м цикле уже превысило общее количество вспышек в 24-м цикле, минимум в 2 раза. Но как бы убедительно ни звучала эта статистика, она неверна.

Действительно ли сейчас Солнце более активно, чем раньше?

В действительности, количество солнечных вспышек в текущем цикле, в том числе и самых мощных, не превышает уровень вспышек в 24-м цикле. Даже тот факт, что за последние пару месяцев на Солнце возникло много вспышек класса Х не является беспрецедентным. Такой уровень активности наблюдался и раньше.

Как уже писал Фокус, посадка космических кораблей SpaceX на Луне может изменить наш спутник. Астрономы считают, что корабли Starship могут загрязнить водяной лед, который находится на Луне.