Звісно, найближчій до нашої планети зірці - Сонцю - ще світити і світити. Тим не менш, астрономи прогнозують найближчим часом постійне зниження її активності, що неодмінно позначиться на земному кліматі.

 

Активність Сонця вчені визначають, замірюючи кількість т. зв. «плям» і спалахів на його поверхні, що пов'язано зі змінами магнітного поля зірки. Цикл сонячної активності триває приблизно 11 років. Коли ця активність сягає максимуму, магнітні бурі в сонячній короні посилюються і стають частішими. 22-й сонячний цикл за своїми показниками був нормальним, однак, два наступні за ним (передостанній - 23-й і особливо поточний - 23-й цикли) виявилися несподівано слабкими.

Донедавна Сонце перебувало в фазі, що її астрономи називають «великим сонячним максимумом», під час якої активність перевищувала багаторічну норму. Проте теперішній (24-й) цикл сонячної активності, який розпочався в січні 2008 року, виявився слабким настільки, що вчені побоювалися, аби наше світило не впало в «сплячку». На щастя, активність Сонця в 2015 році відновилася. Здавалось би, можна зітхнути з полегшенням...

Як раптом британські астрономи з Бірмінгемського університету оприлюднили в журналі MNRAS статтю (https://arxiv.org/abs/1705.09099), в якій вказано на потенційно незворотні зміни в роботі сонячних надр: виявляється, пікові рівні магнітної активності, зафіксованої в надрах нашої зірки протягом останніх років, сягнули рекордного мінімуму, до того ж, цей мінімум активності під час поточного циклу аномально затягнувся в часі.

Вчені поки що не можуть точно пояснити, чим була спричинена зафіксована мінімізація сонячної активності. Також вони не беруться прогнозувати, буде мінімум наступного сонячного циклу таким же аномально низьким, як минулого разу, або ж життєдіяльність нашої зірки внормується й повернеться до звичайної норми. Однак, все це змусило спостерігачів насторожитися.

Можливо, астрономи з Бірмінгемського університету виявили перші ознаки того, що глибоко в надрах Сонця розпочалися фундаментальні, кардинальні трансформації. Принаймні, на це вказують дані щодо «сонцетрусів» (розповсюдження по сонячній поверхні акустичних хвиль, породжених процесами у його верхніх шарах), появи «плям» та спалахів активності, що їх зібрали співробітники обсерваторії BiSON, починаючи з 1985 року. Відстежуючи всі перелічені явища, вчені намагалися збагнути, яким чином змінився характер магнітного поля Сонця, а отже, і його першоджерело - рухи плазмових потоків у надрах зірки.

Аналіз зібраних даних підтвердив, що в сонячних надрах тривають якісь не до кінця зрозумілі процеси, при цьому на початку кожного нового сонячного циклу їхні сліди повністю зникали. Зокрема, дані BiSON засвідчили, що товщина прошарку, в якому народжуються приповерхневі магнітні поля, після початку нового циклу сонячної активності зменшувалася. Своєю чергою, така динаміка позначилася на поведінці сонячних «плям» на його видимій поверхні.

Також астрономи зазначили, що протягом останніх двох циклів активності швидкість обертання нашої зірки в її приполярних регіонах, розташованих у районі 60-ї паралелі південної і північної широт, сповільнилася. Причина такого уповільнення теж незрозуміла.

Наступний - 25-й - цикл активності розпочнеться через 2 роки. Нині кількість плям на Сонці поступово спадає. Дослідники очікують, що цей показник може знов рекордно зменшитися. В тому випадку, якщо картина попереднього (24-го) сонячного циклу повториться, тоді стає ймовірним початок аналогу явища, відомого як Маундерівський мінімум - період аномального спокою на Сонці, що мав місце в 1645-1715 роках. Між іншим, це явище далеко не унікальне...

Щодо циклічного характеру сонячної активності, то вчені налічують одразу декілька циклів різної протяжності, зумовлених різноманітними процесами в надрах нашої зірки. Зокрема, основними вважаються цикли з періодичністю в:

• 11 років - цикл Швабе (починаючи зі середини XVIII сторіччя, досліджено вже 23 повні цикли, за цей період тривалість циклу Швабе змінювалася в діапазоні 7-17 років);
• 22 роки - цикл Хейла;
• 2300 років - цикл Холлстатта.

Окрім трьох основних, виокремлюють додаткові цикли з періодами в 87, 210 і 6000 років. Оскільки Сонце одне, а циклів різної протяжності багато, то всі вони взаємно накладаються, перетинаються, через що можливі як максимуми, так і мінімуми сонячної активності різної тривалості. Щодо останніх, то в ІІ тисячолітті виокремлюють:

• мінімум Оорта - 1040-1080 роки (40 років)
• мінімум Вольфа - 1280-1350 роки (70 років)
• мінімум Шпьорера - 1460-1550 роки (90 років)
• мінімум Маундера - 1645-1715 роки (70 років)
• мінімум Дальтона - 1790-1830 роки (40 років)

Теперішній мінімум сонячної активності розпочався від 2004 року. Скільки часу він триватиме, ніхто з учених не береться прогнозувати. Такі прогнози виглядали би дурницею, не вартою паперу, на якому вони друкуються, якби не зв'язок сонячної активності зі справами цілковито земними.

Наприклад, вчені схильні пов'язувати Маундерівський мінімум із тривалим періодом на початку історичного Нового часу, коли середня річна температура земної атмосфери помітно знизилася. Йдеться про так званий Малий льодовиковий період (МЛП) - час порівняного глобального похолодання протягом XIV-XIX сторіч. МЛП став найхолоднішим у плані середньорічних температур за останніх 2000 років. Йому передував малий кліматичний оптимум (X-XIII сторіччя), що відзначився порівняно теплою і рівною погодою, м'якими зимами й відсутністю сильних посух.

До речі, окрім мінімуму Маундера, в МЛП доволі точно вписується також мінімум Шпьорера, що тривав зі середини XV сторіччя до середини XVI сторіччя, тоді як мінімум Вольфа (кінець ХІІІ сторіччя-середина XIV сторіччя) фактично передував йому. В підсумку складається така картина: мінімум Вольфа запустив МЛП, мінімум Шпьорера підсилив ефект похолодання, а мінімуму Маундера довершив справу глобального похолодання.

Погода планетарна... і соціальна

Зв'язок коливань сонячної активності з кліматичними колізіями нашої планети вивчається вже понад сторіччя, хоча здогадуватися про це люди почали ще раніше. Наприклад, англійський астроном Вільям Гершель ще в 1801 році помітив кореляцію між кількістю плям на Сонці... з цінами на зерно! Останні ж коливалися залежно від урожайності зернових культур, на яку прямо впливали погодні фактори.

А починаючи з 1900 року, американський астрофізик, фахівець з фізики Сонця Чарлз Грілі Аббот, працюючи в Смітсоніанській обсерваторії, почав докладно розробляти тему зв'язку змін сонячної активності та земного клімату. Згодом очоливши цю обсерваторію, Грілі заснував ще одну сонячну обсерваторію в Калама (Чилі), що дозволило розширити й доповнити дослідження.

Завдяки дослідженням Грілі в межах 22-річного циклу Хейла було визначено 27 гармонійних періодів сонячної активності, зокрема, цикли з періодичністю в 7, 13 та 39 місяців. Окрім того, вдалося встановити зв'язок між коливаннями активності Сонця з одного боку і такими погодними показниками, як рівень опадів та температура повітря в містах.

Олександр Чижевський, один з фундаторів космічної біології, розглядав сонячну активність у контексті впливу на соціальні процеси. Ґрунтуючись на результатах аналізу великих масивів історичних відомостей, цей вчений зумів продемонструвати кореляцію між максимумами сонячної активності (в контексті 11-річних циклів Швабе) й такими соціальними катаклізмами, як катастрофи, епідемії, революції, війни, а також стихійні лиха. Відповідно, мінімуми сонячної активності, за словами Чижевського, «збігаються з роками звільнення людини від безмежного жаху перед цим нездоланним невидимим ворогом».

Свої погляди вчений виклав у книзі «Земля в обіймах Сонця», що була надрукована французькою мовою в Парижі в 1938 році. Праця вченого забезпечила йому світове визнання й висунення на Нобелівську премію в 1939 році.

Отже, якщо попереду на нас чекає період, подібний до Маундерівського мінімуму, можна сподіватися на те, що апокаліптичних катаклізмів на кшталт нової Світової війни не станеться, і людство «звільниться від такого безмежного жаху».

Однак, далеко не всі згодні з тим, що описані вище закономірності справді мають місце. Той-таки Олександр Чижевський уже в 1940 році зазнав політичних репресій і потрапив спочатку до ГУЛАГу, а потім на поселення в Караганді (Казахстан) з обмеженням в правах аж до 1958 року. Звісно, підґрунтя для настільки своєрідної «критики» (якщо в даному випадку це можна так назвати) потрібно шукати в ревнощах до успіху й визнання талановитого вченого на міжнародному рівні з боку нездар, які лише імітували бурхливу наукову діяльність. Хоча... не можна виключати, що прогресивні ідеї були відхилені компартійними лідерами СРСР, яким не хотілося визнавати, що Жовтневий переворот 1917 року в Петрограді став наслідком максимуму 15-го циклу сонячної активності, а не глибинних багатовікових процесів закономірного занепаду Російської імперії.