Учени вещаят 30-годишен ледников период

Изследователи от Великобритания и Русия са открили в магнитосферата на Слънцето две основни вълни, които предсказват активността на звездата за стотици и хиляди години.

Но експерти се отнасят скептично към това изследване и смятат, че в момента е невъзможно да се прогнозира слънчевата активност за толкова дълъг срок.

Активността на Слънцето – петна, изригвания и коронални изхвърляния на маса – се управляват от неговото магнитно поле. То на свой ред зависи от движението на плазмата във вътрешните слоеве на звездата.

Традиционно предсказанията на слънчевото време се основават на изчисляването на петната – тъмни области на Слънцето, в които температурата е по-ниска от заобикалящата ги фотосфера – слой атмосфера на звездата, който дава основната част от нейното излъчване.

Петната се явяват области, където магнитното поле е много силно, хиляди пъти повече от земното. Броят петна на Слънцето се променя циклично на всеки 11 години поради цикличните вариации на магнитното поле на Слънцето. Циклите се отчитат от 1755 година и сега ние се намираме в средата на 24-тия слънчев цикъл.

Математически метод

Валентина Жаркова, професор по математика в университета на Нортумбрия, и колегите ѝ смятат за ненадежден метода, основан на изчисленията на петната.

Петна на Слънцето. © NASA/SDO/AIA/HMI/Goddard Space Flight Center

Учените се обърнали към магнитограмите – карти на плътността на магнитните потоци във фотосферата на Слънцето, направени по време на 21–24 слънчев цикъл. За техния анализ учените приложили статистически методи, използвани в областта на разпознаването на образи.

Изследователите открили, че основен принос (39% от изходния сигнал) в слънчевата активност внасят две независими вълни в магнитното поле на звездата с близки периоди на колебания.

Периодът на едната е 11 години, а на втората – 10,5. Поради тази разлика в активността на Слънцето се появява не само единадесетгодишният цикъл, но и по-дълъг цикъл, чиято дължина варира от 350 до 400 години и който също влияе на количеството петна на Слънцето.

Жаркова и нейните колеги смятат, че такъв анализ позволява да се предсказва слънчевата активност за хилядолетия.

Според изчисленията на учените поведението на тези две вълни се съгласува добре с наблюдаваните пикове и спадове в слънчевата активност, например с минимума на Маундер от 1645–1715 година, по време на който броят на слънчевите петна бил много малък. Нов аналогичен минимум учените прогнозират много скоро – след пет-шест години – и дори предсказват неговата продължителност – около 30 години.

Минимумът на Маундер е съвпаднал по време с малкия ледников период – съществено застудяване през XIV–XIX век. Но връзката между спадането на слънчевата активност и застудяването не е установена със сигурност, затова спадането на активността не е задължително да доведе до застудяване на Земята.

Построяването на модел, който обяснява физическия механизъм на работа на тези две вълни, е извършено от старши научния сътрудник на МГУ Елена Попова. Според нейните изчисления вълните се генерират в различни слоеве на Слънцето: едната – по-дълбоко, другата – по-близо до повърхността.

Резултатите от работата са публикувани в сп. Scientific Reports.

Може ли да се предскаже Слънцето?

Мненията на експертите за това изследване се разминават. Някои смятат, че методът, използван в работата, е основан на напасване на параметрите на модела по историческите данни.

Тоест полученият резултат не говори за надеждността на метода, а по-скоро за гъвкавостта на изходния модел. При това изследователите отбелязват, че използваният математически подход не е подходящ за описания на нелинейните процеси на Слънцето, а физическият модел не е изпробван на известни данни за слънчевата активност.

Самото прогнозиране на дългосрочната активност на Слънцето се смята за неблагодарна работа от някои учени. Знанията за звездата са непълни, протичащите процеси са сложни и променливи, затова често се получава така, че за всеки нов цикъл слънчева активност различните изследователи дават различни прогнози.

Освен това, от друга страна, понякога прогнозите, направени с помощта на най-различни методи, съвпадат.