Спалахи на Сонці: чи справді наша зірка активніша, ніж у минулому

Кожен сонячний цикл, тобто період, коли настає період зниження і підвищення активності Сонця, характеризується появою на нашій зірці сонячних плям і сонячних спалахів. Це сильні викиди енергії та випромінювання, що виникають через зміну ліній магнітного поля. Ці спалахи формують космічну погоду і можуть мати негативний вплив на нашу планету. Нинішній, 25-й сонячний цикл наближається до свого піку, але як кількість спалахів на Сонці співвідноситься з попереднім, як вважається, не таким активним 24-м циклом? Через зміну рівнів калібрування спалахів із 2020 року в Інтернеті можна знайти дві відповіді на це запитання, але тільки одну правильну. Про це у своїй статті для видання Space пише астрофізик Раян Френч.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Сонячний цикл зазвичай вимірюється кількістю сонячних плям, видимих на Сонці, причому перші спостереження було зроблено понад 270 років тому. Відтоді і йде відлік і нумерація сонячних циклів.

Класи сонячних спалахів

Більшість сонячних спалахів походять із сонячних плям, тому чим більше плям, тим більше спалахів. Сонячні спалахи поділяються на класи за рівнем потужності їхнього випромінювання. Найслабшими вважаються спалахи В-класу та А-класу. Сильнішими, у міру збільшення потужності відповідно, є спалахи С-класу, М-класу і Х-класу. Рівень потужності кожного спалаху позначається цифрами від 1 до 10. Наприклад, спалах класу М9. Тільки спалахи Х-класу не обмежуються цифрою 10. Наприклад, може бути спалах класу Х14.

З точки зору кількості сонячних плям, 25-й сонячний цикл, який триває зараз, перевищив рівень сонячних плям 24-го циклу, пік якого припав на 2014 рік.

Порівняння кількості сонячних спалахів між двома циклами

Як сонячні спалахи порівнюють між 24 і 25 сонячними циклами? Це здається досить простим питанням, але воно заплутане через перекалібрування рівнів сонячних спалахів 2020 року Національним управлінням океанічних і атмосферних досліджень США.

Рівні рентгенівського випромінювання під час сонячних спалахів вимірюються з 1974 року. Рентгенівські промені не проникають в атмосферу Землі, тому їх можна виміряти тільки за допомогою детекторів на супутниках, що перебувають на орбіті. Протягом 50 років ці детектори сонячних спалахів розміщувалися на супутниках GOES. У міру розвитку технологій на нових супутниках GOES встановлювали нові детектори. Зараз спостереження за сонячними спалахами проводить супутник GOES-18, запущений на орбіту 2022 року.

Оскільки рівні спалахів вимірювалися детекторами на кількох супутниках, іноді були необхідні поправки для врахування невеликих відмінностей у калібруванні між детекторами. У 2010-2020 роках рівні потужності спалахів на Сонці вимірювали супутники GOES-14 і GOES-15. Це був період від піку сонячної активності у 24 циклі до його закінчення.

Але вчені виявили невідповідність калібрування між цими супутниками і всіма попередніми детекторами. Щоб виправити це, всі наукові дані за 1974-2010 роки були скориговані, щоб відповідати новому калібруванню, яке на 2020 рік вважалося правильним. У результаті поріг для кожного класу спалахів збільшився на 42%, а це означає, що окремий сонячний спалах 2010 року мав бути на 42% сильнішим, ніж спалах 2009 року, щоб отримати, наприклад, рівень X-класу.

Потім з'ясувалося, що початкове калібрування (1974-2010 рр.) весь час було правильним, а калібрування 2010-2020 рр. було неправильним. Тому у 2020 році всі попередні дані були знову відкалібровані до колишніх рівнів, що знову знизило поріг різних класів спалахів. Це означало, що сильніші спалахи C-класу стали спалахами М-класу, а сильніші спалахи M-класу стали спалахами X-класу. Таким чином, повторне калібрування збільшило кількість спалахів вищого класу в 24-му сонячному циклі, ніж вважалося спочатку.

Невідповідність даних

Після повторного калібрування рівнів сонячних спалахів Національне управління океанічних і атмосферних досліджень США повторно опублікувало набори наукових даних про спалахи з правильними рівнями. Але архівні дані, в яких вказані рівні сонячних спалахів у тому вигляді, в якому вони спочатку були представлені в той час, не були перекалібровані. Тому різні списки спалахів, складені та проаналізовані різними виданнями або блогерами, які цікавляться наукою, можуть використовувати або перекалібровані наукові дані, або не перекалібровані дані при порівнянні рівнів сонячних спалахів між сонячними циклами. Перше порівняння дає правильні результати, а друге порівнює поточні рівні спалахів 25-го циклу з сильно заниженими рівнями спалахів попередніх циклів, що дає науково невірні порівняння.

Наприклад, в Інтернеті можна знайти інформацію, згідно з якою існує величезна різниця в кількості спалахів між 24-м по 25-м циклом. Передбачається, що загальна кількість спалахів M-класу і X-класу в 25-му циклі вже перевищила загальну кількість спалахів у 24-му циклі щонайменше у 2 рази. Але як би переконливо не звучала ця статистика, вона невірна.

Чи справді зараз Сонце більш активне, ніж раніше?

Насправді, кількість сонячних спалахів у поточному циклі, зокрема й найпотужніших, не перевищує рівень спалахів у 24-му циклі. Навіть той факт, що за останні пару місяців на Сонці виникло багато спалахів класу Х не є безпрецедентним. Такий рівень активності спостерігався і раніше.

Як уже писав Фокус, посадка космічних кораблів SpaceX на Місяці може змінити наш супутник. Астрономи вважають, що кораблі Starship можуть забруднити водяний лід, який знаходиться на Місяці.