Солнце охладело к Земле

Поговорка «и на Солнце есть пятна» рискует стать анахронизмом. 8 июня, после распада их небольшой группы Солнце возвратилось в обычное для последних лет состояние - пятен на нем нет вообще. Этот факт заставляет нервничать немалое количество ученых.

Дело в том, что солнечные пятна – это места выхода в солнечную атмосферу сильных (в тысячи раз превышающих земное) магнитных полей. Это участки с пониженной (примерно до 3700 К) температурой на поверхности Солнца, поэтому на фоне горячей (5700 К) фотосферы пятна видны как темные области. Время их жизни – от нескольких дней до недель. Зачастую они окружены более горячими активными областями – факелами, и являются областями мощных солнечных вспышек.

При этом количество пятен традиционно считается ключевым маркером солнечной активности. Причины этого достаточно просты – она вся завязана на колебания магнитного поля, а пятна отражают их самым наглядным образом.

Активность Солнца колеблется с 11-летним – в среднем – периодом. Как правило, в первые 4-5 лет цикла наблюдается быстрый рост числа пятен (и активности), затем наблюдается более длительное и «пологое» падение. При этом в течение цикла пятна постепенно смещаются из сравнительно высоких широт Солнца к его экватору. В конце «одиннадцатилетки» они оказываются прямо на нем.

Такова норма – которая явно приказала долго жить. Предыдущий цикл солнечной активности (23-й с начала наблюдений) был аномально мощным. Так, вспышка случившаяся 4 ноября 2003 года, оказалась самой грандиозной за всю предшествующую историю наблюдений. 7,8 и 9 сентября 2006 года Солнце выдало, возможно, самую эффектную серию из трех сверхмощных вспышек подряд. По результатам проведенного в том же году моделирования солнечной динамики, осуществленного специалистами национального центра атмосферных исследований США, был сделан прогноз о дальнейшем возрастании солнечной активности. Предполагалось, что 24-й цикл, начало которого должно было прийтись на 2007-й, будет превосходить предыдущий по мощности еще на 30–50%.

Однако старт цикла просто не состоялся. В 2008 году пятен на Солнце не было на протяжении 266 дней (73% времени). Раньше нечто подобное наблюдалось только в 1913 году - тогда пятен на диске не наблюдалось в течение 311 дней. Впрочем, изначально предполагалось, что 2008 год – это локальная «патология», и за прошлогодним спадом последует возобновление активности в рамках классического 11-летнего цикла.

Эти ожидания не оправдались – и это еще мягко сказано. К 31 марта сего года пятна отсутствовали на Солнце в протяжении 78 дней из 90 (87% времени).

При этом данные, собранные американским зондом Ulysses, позволили сделать вывод о непрерывном – начиная с середины 1990-х годов – ослаблении солнечного ветра. Впрочем, вероятнее всего, сползание к «штилю» началось гораздо раньше. В итоге сейчас скорость солнечного ветра достигла абсолютного минимума по крайней мере за полвека непосредственных наблюдений. Охлаждение солнечного ветра сопровождается также падением напряженности магнитного поля Солнца на треть за тот же период. Параллельно наблюдается и заметное снижение светимости Солнца - на 0,02% в видимом и 6% в жестком ультрафиолетовом диапазонах по сравнению с солнечным минимумом 1996 года.

30 апреля Солнце подбросило наблюдателям новый сюрприз. На поверхности светила возникла активная область, в пулеметном темпе выдавшая серию вспышек - около 15 за первые 12 часов, что вдвое превысило суммарную вспышечную активность Солнца за предыдущие четыре месяца этого года. Этот всплеск активности, сам по себе более чем ожидаемый, оказался, тем не менее, весьма неприятной неожиданностью. Ко всеобщему удивлению, активная область располагалась аномальным образом, в зоне, характерной для предыдущего цикла (т.е. на экваторе).

Наконец, 7 мая на Солнце вновь появилась активная область - на этот раз в положенном месте. Однако вскоре выяснилось, что, несмотря на «правильное» расположение, это «новообразование» имеет аномальные параметры. Вместо ожидаемых «классических» («холодных») пятен в его составе оказались «антипятна» - зоны повышенной температуры. Эта странная и весьма незначительная по размерам «конструкция» некоторое время все же давала повод для оптимизма. Однако 8 июня Солнце вновь вернулось к ставшему уже привычным «идеалу».

При этом очевидно, что неадекватность светила, мягко говоря, не является чисто научной проблемой. Так, снижение светимости Солнца вполне может преодолеть порог, при котором его воздействие на климат Земли окажется неизбежным.

Между тем, нынешние симптомы вызывают острое ощущение дежавю. Так, еще в конце XIX века Шперер и Маундер указали, что в течение 1646-1716 пятен на солнечном диске почти не было. С 1672 по 1704 на северной полусфере Солнца пятна, кажется, отсутствовали вообще. В статье, опубликованной лондонским королевским обществом в 1671 году, говорится буквально следующее: «в Париже высокочтимый синьор Кассини вновь обнаружил пятна на Солнце; насколько мы знаем, ни одно из них не наблюдалось в течение уже многих лет». Сам Кассини писал, что его открытие было сделано через 20 лет после того, как астрономы последний раз видели пятна на Солнце. Наконец, в 1684 английский королевский астроном Флемстид сообщил о появлении одиночного пятна следующим образом: «Эти явления, столь частые в дни Шайнера и Галилея, были в последнее время столь редкими, что данное появление – единственное, наблюдавшееся мною на диске с декабря 1676 года».

В 1970-х существование «Маундеровского минимума» было подтверждено дополнительными исследованиями. Впоследствии с помощью анализа восточных хроник и содержания углерода-14 (оно несколько варьируется в зависимости от активности Солнца) был обнаружен еще ряд минимумов: 1400-1600, 1280-1350, 600-800. В общем, достаточно хорошо известно, что Солнце – не прогнозируемая слабо переменная звезда, а светило, способное к резким и труднопредсказуемым изменениям.

При этом по крайней мере два последних минимума (1650-1710 и 1400-1600) совпадают по времени с так называемым Малым ледниковым периодом. Так, в XVII веке Балтийское море полностью замерзало; на льду Темзы в Лондоне устраивались народные гуляния. Среднегодовая температура в Англии (для нее существуют наилучшие данные о температуре) была на 1 градус ниже нормы. На протяжении XV-XVII веков во всем северном полушарии было на 0,5-1 градусов холоднее, чем обычно.

Равным образом, глобальное потепление девяностых-нулевых было явно увязано с мощной вспышкой солнечной активности. Ее упадок в последние два года сопровождался примечательными симптомами: таяние льдов в Арктике явно замедлилось, а температура в Антарктиде зависла на одном уровне. Иными словами, хотя под Киотский протокол и было «научно» доказано отсутствие всякой связи между солнечной активностью и климатом, эта связь безусловно есть.

Итак, возможно, что сейчас мы стоим на пороге очень длительного и очень основательного похолодания. Любопытно, по этому поводу тоже будут бороться с выбросами СО2?

Евгений Пожидаев