
Saulė yra ant reikšmingo įvykio slenksčio: magnetinio lauko apsisukimo.
Šis reiškinys vyksta maždaug kas 11 metų ir žymi svarbų etapą saulės ciklas. Poliškumo poslinkis rodo pusiaukelę saulės maksimumassaulės aktyvumo aukštis ir poslinkio link saulės minimumo pradžia.
Paskutinis kartas saulėmagnetinis laukas pasikeitė 2013 m. pabaigoje. Bet kas sukelia šį poliškumo perjungimą ir ar tai pavojinga? Pažvelkime į saulės magnetinio lauko apsisukimą ir ištirkime, kokį poveikį jis gali turėti Žemė.
Norint suprasti magnetinio lauko apsisukimą, pirmiausia svarbu susipažinti su saulės ciklu. Šį maždaug 11 metų saulės aktyvumo ciklą lemia saulės magnetinis laukas ir jį rodo saulės aktyvumo dažnis ir intensyvumas. saulės dėmės matomas paviršiuje. Saulės aktyvumo aukštis tam tikro saulės ciklo metu yra žinomas kaip saulės maksimumas, o dabartiniai skaičiavimai prognozuoja, kad jis įvyks tarp 2024 metų pabaigoje ir 2026 metų pradžioje.
Tačiau yra dar vienas labai svarbus, nors ir mažiau žinomas ciklas, apimantis du 11 metų saulės ciklus. Šis magnetinis ciklas, žinomas kaip Hale ciklas, trunka maždaug 22 metus, per kurį Saulės magnetinis laukas pasikeičia ir grįžta į pradinę būseną. Ryanas prancūzasSpace.com pasakojo saulės astrofizikas ir Space.com rašytojas.
Saulės minimumo metu saulės magnetinis laukas yra arti dipolio, turintis vieną šiaurės polių ir vieną pietų polių, panašų į Žemės magnetinis laukas. Tačiau kai mes pereiname prie saulės maksimumo, „Saulės magnetinis laukas tampa sudėtingesnis, be aiškaus šiaurės ir pietų polių atskyrimo“, sakė Frenchas. Tuo metu, kai praeina saulės maksimumas ir pasiekia saulės minimumą, saulė grįžo į dipolį, nors ir su perverstu poliškumu.
Būsimas poliškumo perjungimas bus iš šiaurinio į pietinį magnetinį lauką šiauriniame pusrutulyje ir atvirkščiai pietiniame pusrutulyje. „Tai leis jam pasiekti panašią magnetinę orientaciją į Žemę, kurios magnetinis laukas taip pat yra į pietus nukreiptas šiauriniame pusrutulyje“, – aiškino Frenchas.
Kas sukelia poliškumo perjungimą?
Apsukimą lemia saulės dėmės, magnetiškai sudėtingi saulės paviršiaus regionai, galintys sukelti reikšmingų saulės įvykių, pvz. saulės pliūpsniai ir vainikinės masės išmetimai (CME) – dideli plazmos ir magnetinio lauko sprogimai.

Kadangi saulės dėmės atsiranda arti pusiaujo, jų orientacija atitiks senąjį magnetinį lauką, o saulės dėmės, besiformuojančios arčiau ašigalių, turės magnetinį lauką, atitinkantį įeinančią magnetinę orientaciją, sakė Frenchas. Tai vadinama Hale'o įstatymu.
„Aktyvių regionų magnetinis laukas eina link ašigalių ir galiausiai sukelia apsisukimą“, – sakė saulės fizikas Toddas Hoeksema, Stenfordo universiteto Wilcox saulės observatorijos direktorius. anksčiau sakė Space.com.
Tačiau tiksli pagrindinė tokio poliškumo pasikeitimo priežastis lieka paslaptinga. „Tai įeina į visumą [solar] ciklą ir įdomu, kas tai yra“, – Space.com anksčiau sakė Stanfordo universiteto saulės fizikas Philas Scherreris. „Vis dar neturime tikrai nuoseklaus matematinio aprašymo, kas vyksta. Ir kol nesugebi sumodeliuoti, tu to iš tikrųjų nesupranti – sunku iš tikrųjų tai suprasti.
Tai tikrai priklauso nuo to, iš kur atsiranda magnetinis laukas. „Ar bus daug saulės dėmių? Ir ar saulės dėmės prisidės prie ašigalio magnetinio lauko, ar jos išnyks vietoje?” Hoeksema pasakė. – Į šį klausimą dar nežinome, kaip atsakyti.
Kaip greitai įvyksta perjungimas?
Mes žinome, kad saulės magnetinio lauko poslinkis nėra akimirksniu. Tai laipsniškas perėjimas nuo dipolio prie sudėtingo magnetinio lauko, prie atvirkštinio dipolio per visą 11 metų saulės ciklą. „Trumpai tariant, nėra jokio konkretaus „akimirkos“, kai saulės ašigaliai apsiverstų“, – sakė Frenchas. „Tai nepanašu į Žemę, kur posūkis matuojamas pagal Šiaurės / Pietų ašigalio migraciją.
Paprastai visiškai pakeisti reikia metų ar dvejų, tačiau jis gali labai skirtis. Pavyzdžiui, Saulės ciklo 24 šiaurinis poliarinis laukas, pasibaigęs 2019 m. gruodį, prireikė beveik penkerių metų. Nacionalinė saulės observatorija.
Magnetinio lauko apvertimas yra toks laipsniškas, kad net nepastebėsite, kada tai įvyks. Ir ne, kad ir kaip dramatiškai tai skambėtų, tai nėra artėjančios apokalipsės ženklas. „Pasaulio pabaiga rytoj nesibaigs“, – sako Scherreris anksčiau pasakyta Space.com.
Tačiau patirsime kai kuriuos šalutinį poliškumo pakeitimo poveikį.
Kaip mus veikia saulės magnetinis posūkis?

Nėra jokių abejonių, kad saulė pastaruoju metu buvo neįtikėtinai aktyvi, išskleidė daugybę galingų saulės blyksnių ir CME, sukeldama stiprias geomagnetines audras Žemėje, kurios savo ruožtu sukėlė kai kuriuos neįtikėtini auroraliniai pasirodymai pastaruoju metu.
Tačiau padidėjęs sunkumas kosminis oras nėra tiesioginė poliškumo pasikeitimo priežastis. Atvirkščiai, šie dalykai dažniausiai vyksta kartu, Hoeksema sakė Space.com 2013 m.
Pasak prancūzų, kosminis oras paprastai yra stipriausias saulės maksimumo metu, kai saulės magnetinis laukas taip pat yra sudėtingiausias.
Vienas šalutinis magnetinio lauko poslinkio poveikis yra nedidelis, bet pirmiausia naudingas: jis gali padėti apsaugoti Žemę nuo galaktikos kosminiai spinduliai — didelės energijos subatominės dalelės, sklindančios beveik šviesos greičiu ir galinčios pažeisti erdvėlaivius bei pakenkti orbitoje skriejantiems astronautams, esantiems už apsauginės Žemės atmosferos.
Kai saulės magnetinis laukas pasislenka, „dabartinis lakštas“ – besiplečiantis paviršius, spinduliuojantis milijardus mylių į išorę nuo saulės pusiaujo – tampa labai banguotassuteikdamas geresnę barjerą nuo kosminių spindulių.
Ateities saulės ciklo stiprumo prognozavimas
Mokslininkai atidžiai stebės saulės magnetinio lauko apsisukimą ir stebės, kiek laiko užtrunka, kol ji vėl atsistato į dipolio konfigūraciją. Jei tai įvyks per ateinančius porą metų, kitas 11 metų ciklas bus gana aktyvus, tačiau jei kaupimasis bus lėtas, ciklas bus palyginti silpnas, kaip ir ankstesnis Saulės ciklas 24.




