Fyzici popsali ve slunečním cyklu okamžik, kdy extrémní bouře přestanou naráz
Nejsilnější projevy kosmického počasí podle fyziků z Univerzity ve Warwicku neustávají pozvolna, ale v každém slunečním cyklu se vypnou v jednom okamžiku. Počet slunečních skvrn v tom okamžiku má nést informaci o síle cyklu následujícího, a to šest až sedm let předem. Výsledek zazněl 20. července na konferenci britské Královské astronomické společnosti; recenzovaný článek k němu zatím uveden není.
Slunce se zhruba každých jedenáct let rozbouří a zase uklidní. Sandra Chapman z Univerzity ve Warwicku představila 20. července na výroční konferenci britské Královské astronomické společnosti postup, kterým chce sílu příštího maxima odhadnout šest až sedm let předem – tedy dřív, než se ten cyklus vůbec rozběhne.
Bouře nekončí pozvolna
Chapman vede na Warwicku Centrum pro fúzi, vesmír a astrofyziku. Její tým se v záznamech o slunečních skvrnách díval na to, kdy během cyklu ustanou nejsilnější projevy kosmického počasí – tedy ty, které dokážou rozhoupat magnetické pole Země.
Ukázalo se, že nemizí postupně. „Slunce pěkně neusne a zase pěkně neprocitne,“ uvedla Chapman v tiskové zprávě společnosti (v překladu z angličtiny). „Zjistili jsme naopak, že nejextrémnější kosmické počasí se v každém slunečním cyklu docela náhle vypne v určitém bodě.“
Proč zrovna patnáctý stupeň
Ten bod má fyzikální vysvětlení. Sluneční skvrny se během cyklu stěhují od vyšších šířek k rovníku. Jakmile se aktivní oblasti dostanou zhruba pod patnáctý stupeň sluneční šířky, nejsilnější výrony ustanou.
Souvisí to s tím, že Slunce nerotuje jako pevná koule. Otáčí se v různých šířkách různě rychle a tomu se říká diferenciální rotace. Právě ta stáčí a kroutí magnetické pole, které ze Slunce vystupuje, a nejsilnější výrony koronální hmoty berou energii z tohoto zkroucení. Pod patnáctým stupněm je ale rozdíl rychlostí malý, u rovníku vzniká pás otáčející se prakticky jednotně – a kroucení skončí.
Sluneční hodiny
Aby šlo jednotlivé cykly vůbec srovnat, používá Chapman nástroj, kterému říká sluneční hodiny. Cykly totiž nejsou stejně dlouhé ani stejně silné, takže je nelze prostě položit vedle sebe podle kalendáře. Hodiny nepravidelný sluneční cyklus přemapují na jeden standardní ciferník a extrémní události se na něm kreslí jako černé paprsky.
Na takto srovnaném ciferníku podle Chapman vychází vypnutí v každém cyklu do téhož místa. Ta pravidelnost je celé jádro věci: bez ní by šlo o náhodu, s ní o opakující se rys.
Předpověď na cyklus 26
Počet skvrn v okamžiku vypnutí podle Chapman nese informaci o tom, jak silný bude cyklus následující. Pro cyklus 26 z toho vychází maximum kolem 100 až 120 skvrn, tedy cyklus podobný probíhajícímu cyklu 25, nebo o něco slabší.
„Od bodu vypnutí současného cyklu 25 nás dělí zhruba dva roky,“ říká Chapman (opět v překladu). „I tak nám to dá kolem sedmi let varování, jak silný ten cyklus bude.“ Tisková zpráva Královské astronomické společnosti k tomu dodává, že týmž postupem se podařilo správně předpovědět sílu cyklu 25.
Chapman také pro časopis Discover popsala, na čem myšlenka stojí: „Magnetické pole každého cyklu zaseje to následující“ (přeloženo z angličtiny). Jinak řečeno, stav Slunce na konci jednoho cyklu není uzavřená kapitola, ale výchozí podmínka toho dalšího.
Co zatím chybí
Výsledek zazněl na konferenci, ne v recenzovaném časopise. Ani tisková zpráva Královské astronomické společnosti, ani zpravodajství, které z ní vychází, žádný publikovaný článek neuvádějí. Přednáška se jmenovala „A new declining phase precursor to predict the next solar maximum sunspot number“ a proběhla v pondělí 20. července v 10:15 britského času na univerzitě v Birminghamu.
Druhá výhrada je časová. Bod vypnutí cyklu 25 teprve přijde a maximum cyklu 26 podle uvedeného sedmiletého náskoku vychází zhruba na polovinu třicátých let. Do té doby zůstane předpověď tvrzením, které sedí na minulých cyklech – což je slušný začátek, ale ne důkaz.
Proč to zajímá i lidi na Zemi
Kosmické počasí není jen astronomická kuriozita. Ve dnech 10. až 13. května 2024, tedy v maximu cyklu 25, zasáhly Zemi nejsilnější geomagnetické bouře za víc než dvacet let. Polární záři bylo v Británii vidět až v Devonu a Cornwallu, tedy na jihozápadním cípu ostrova, kam obvykle nedosáhne.
Sedmiletý náskok je proto zajímavý prakticky, ne jen akademicky: za sedm let se dá něco naplánovat a postavit, za pár měsíců už jen provozně zareagovat. Jestli sluneční hodiny opravdu ukazují správně, se pozná až podle toho, jak silný nakonec cyklus 26 bude.
Zdroje: tisková zpráva Královské astronomické společnosti, zpravodajství Phys.org a rozhovor v Discover Magazine.
