Астрофизици разработиха нов метод за прогнозиране на силата на слънчевите цикли седем години преди техния пик.

Оказва се, че ключът към прогнозата не е в началото на новия цикъл, а в края на екстремното космическо време в предходния.

Този ключов момент е наречен „точка на прекъсване“. Учените вече са направили оценка за следващия, 26-и цикъл: очаква се той да бъде умерен, с пик от 100 до 120 слънчеви петна.

Екип, ръководен от професор Сандра Чапман от Университета в Уоруик, е стигнал до това откритие благодарение на специален метод, наречен „слънчев часовник“.

Това е математически модел, който помага за стандартизирането на неравномерните цикли на слънчева активност.

Средната продължителност на един слънчев цикъл е 11 години

На практика обаче тази стойност варира – някои цикли са по-дълги, други по-къси, а силата им също се различава. Поради това сравняването на различните цикли е трудно, тъй като графиките им не съвпадат при наслагване върху стандартна времева скала.

За да решат този проблем, Чапман и нейните колеги са анализирали данни за броя на слънчевите петна от 1818 г. насам, като са приложили математически метод, известен като трансформация на Хилберт.

Този метод обикновено се използва за анализ на циклични явления на Земята, като приливите и отливите.

С помощта на този алгоритъм учените са преобразували линейните наблюдения в кръгови, като са „разтегнали“ или „свили“ всеки цикъл до стандартна продължителност от 11 години.

Така се е получил „слънчевият часовник“

Върху неговия циферблат учените са наложили историята на 14 слънчеви цикъла.

На стандартизираната скала ясно се вижда в кои моменти от цикъла екстремното космическо време се „включва“ и „изключва“.

Оказало се, че преходите между спокойните и активните фази настъпват много рязко. Моментът, в който бурите спират, е наречен от учените „точка на прекъсване“.

Установено е, че броят на слънчевите петна в тази точка изненадващо точно предсказва колко петна ще има по време на пика на следващия цикъл.

Благодарение на стандартизирания циферблат астрофизиците вече могат да определят точката на прекъсване в текущия цикъл. И да правят прогнози за следващия 6-7 години преди неговия максимум.

Слънцето не се връща в изходно състояние след всеки минимум

Броят на слънчевите петна в момента на прекъсване е тясно свързан с пиковата активност на следващия цикъл.

Петната са зони със силно магнитно поле, където се зараждат слънчеви изригвания и изхвърляния на коронална маса.

Именно те причиняват геомагнитни бури на Земята, които могат да нарушат работата на сателитите и електропреносните мрежи.

Преди учените трябваше да чакат слънчевия минимум, за да направят прогноза, така че новият метод им дава преднина от няколко години.

Новият инструмент вече е доказал своята ефективност на практика

Той точно предсказа, че настоящият 25-и цикъл ще бъде по-мощен, отколкото очакваха други изследователи.

През май 2024 г., близо до слънчевия максимум, големи групи слънчеви петна предизвикаха най-силните геомагнитни бури от две десетилетия насам. Полярните сияния бяха наблюдавани дори в южната част на Великобритания.

До точката на прекъсване на текущия цикъл остават около две години.

Засега прогнозата за 26-ия цикъл се основава на оценки, но скоро учените ще разполагат с реални данни, за да я потвърдят.

За тази си работа и приноса си в изучаването на космическото време Кралското астрономическо общество награди Сандра Чапман с медала „Сидни Чапман“.