Неожиданный поворот солнечного цикла обнаружен в корейских записях редкого красного полярного сияния

Корейские астрономические записи показывают, что во время минимума Маундера, когда солнечная активность имела 70-летнее затишье, та небольшая активность, которая действительно происходила, происходила в ином временном масштабе, чем остальная часть истории. Неожиданное открытие заставит переосмыслить то, что считалось основной особенностью поведения Солнца. Исследование опубликовано в AGU Advances.

 

Каждые 11 лет Солнце производит больше солнечных пятен, вспышек и выбросов корональной массы, что приводит к увеличению активности полярных сияний и увеличению риска катастрофических геомагнитных бурь. Период не совсем жесткий: некоторые пики разделяются на 9 лет, другие на 14 лет, но обычно они остаются близкими к 11 годам.

 

Однако в период 1645–1715 годов, известный как минимум Маундера, солнечные пятна практически перестали появляться. Лишь более 300 лет спустя мы узнали, что ограниченная продолжающаяся деятельность вместо этого осуществляется по восьмилетнему циклу.

 

Информация получена из корейских записей полярной активности. Полярные сияния вызываются выбросами корональной массы и следуют циклам солнечной активности, поэтому в этом году они были такими впечатляющими. Однако Корея не является очевидным местом для поиска. Это далеко от любого из магнитных полюсов Земли, где концентрируются полярные сияния, особенно во время минимумов.

 

Однако, помимо более привычного полярного сияния, существует второй тип, известный как красное экваториальное сияние. Они происходят в областях, где магнитное поле Земли достаточно слабое, чтобы позволить частицам высокой энергии Солнца проникать глубоко в атмосферу. Наиболее значительной из них является Южно-Атлантическая аномалия, но, к сожалению, в 17 веке за ней не следили должным образом. 

 

Вторая область слабости, названная Западно-Тихоокеанской аномалией (WPA), существовала примерно с 1500 по 1800 год, включая минимум Маундера. Во время WPA красные полярные сияния наблюдались в Восточной Азии, и, к счастью для современных астрономов, корейцы ежедневно вели записи того, что они называли «парами, подобными свету огня», в своих королевских книгах рекордов.

 

Количество красных полярных сияний зависело от протяженности WPA, а также от солнечной активности, но, похоже, WPA танцевало в гораздо более медленном ритме, чем Солнце. В первой половине минимума Маундера наблюдалось множество полярных сияний. Однако вместо того, чтобы следовать 11-летней схеме, красные полярные сияния достигали пика каждые 8,2 года. Ученые, проанализировавшие наблюдения, назвали эту закономерность «стабильной и надежной».

 

Напротив, до начала минимума Маундера пики активности красных полярных сияний совпадали с тем, что мы знаем о солнечной активности из других источников.

 

Во второй половине минимума Маундера красное полярное сияние стало настолько редким, что его трудно обнаружить.

 

Учитывая, насколько важно для нас Солнце, вызывает некоторое беспокойство то, насколько плохо мы понимаем солнечные циклы. Минимум Маундера представляет собой одну из величайших загадок: мы не понимаем, почему активность почти прекратилась на период, который обычно составляет шесть циклов.

 

Хотя наблюдения солнечных пятен датируются почти 3000 лет назад, их подсчет ведется только с 1610 года, вскоре после того, как Галилею пришла в голову идея направить телескоп к небу. Существование солнечных вспышек не было признано до 19 века. К 1645 году были замечены два периода с небольшим количеством солнечных пятен, поэтому значение их длительного отсутствия было осознано гораздо позже. 

 

Следовательно, подробные записи небольшой солнечной активности, которая действительно имела место во время минимума Маундера, не велись – никто не осознавал, что это стоит отслеживать.

 

Некоторые попытки смоделировать то, что происходит внутри Солнца в период подавленной активности, такой как минимум Маундера, показывают нормальные 11-летние циклы. Другие дают циклы разной длины, поэтому корейские записи могут помочь определить, какие модели верны.