Звезда по имени солнце
Продолжаем публикацию основных проявлений солнечной и геомагнитной активности текущего цикла 22. Он, как уже отмечалось (см. ВиМ N1), начался в октябре 1986 года и уже через 20 месяцев относительное число солнечных пятен достигло величины W = 100. Для сравнения напомним, что в цикле 21 такого же значения этот индекс достиг за 27 месяцев, а в рекордном цикле 19 - за 22 месяца. На рисунке показано развитие текущего цикла солнечной активности (СА) в сглаженных числах Вольфа (вверху) и в сглаженных значениях потока радиоизлучения на частоте 2800 МГц (10,7 см, внизу) по сравнению с более ранними циклами. Точки минимума всех солнечных циклов сведены к началу цикла 22. Максимум последнего зафиксирован в июле 1989 г. на уровне W = 158.1, F = 213.1. Таким образом, текущий цикл формально стал четвертым по величине солнечным циклом после циклов 19, 21 и 3. Однако по среднегодовым значениям W и по F он стоит на втором месте после цикла 19. Столь высокий поток радиоизлучения на волне 10.7 см косвенно указывает на высокую вспышечную активность текущего цикла, что вступает в противоречие с количеством солнечных вспышек в цикле 22 , которое значительно уступает циклам 21 и 20. Это еще одна неожиданность текущего цикла - при дефиците общего количества солнечных вспышек количество мощных событий значительно превышает этот показатель во всех предыдущих циклах.
Наступление максимума в июле 1989 г. означало, что текущий цикл имел рекордно короткую фазу роста - 33 месяца (2.75 года).
Если определить максимальную фазу солнечного цикла как интервал времени, при котором изменения относительного числа солнечных пятен не превышают 15% максимального значения, то практически все самые мощные события в текущем цикле произошли в максимальной фазе. Этим данный цикл резко отличается от последних трех циклов, когда наиболее мощные события происходили на фазах роста и спада.
В этом определении максимальная фаза цикла продлилась до конца 1991 года и имела два четко выраженных максимума, больший - в июле 1989 г. (W = 158) и меньший в январе-марте 1991 г. (W = 148).
С июля по декабрь 1991 года, всего за 6 месяцев, на Солнце произошла переполюсовка общего магнитного поля. Напомним, что подобная переполюсовка происходила в максимальной фазе цикла 19 и длилась она 18 месяцев, в цикле 20 она длилась 17 месяцев, а в цикле 21 - 12 месяцев.
Начавшийся после переполюсовки спад солнечной активности происходил с рекордной скоростью и уже к середине 1993 года W ~ 50, т.е. средняя скорость спада была ~ 6 единиц в месяц. Годы спада СА внесли существенные коррективы в распределения солнечных явлений цикла 22 по сравнению с предыдущими. По числу активных областей и оптических вспышек текущий цикл значительно уступает всем предыдущим. По количеству же больших энергетических рентгеновских вспышек текущий цикл до конца максимальной фазы значительно опережал предыдущий, однако за 2 года спада солнечной активности он стал отставать. Это явилось результатом рекордно быстрого спада активности.
По количеству протонных событий цикл 22 значительно превосходит предыдущие. То же относится к протонным событиям в космических лучах, причем почти все они произошли в максимальной фазе. Этим текущий цикл также разительно отличается от предыдущих, в которых подобные события с протонами с знергией более 1 ГэВ происходили в основном на фазах роста и спада солнечной активности.
Из остальных свойств текущего цикла следует обратиь внимание на не имеющую аналога во всех предыдущих циклах концентрацию больших групп пятен с площадью Sp > 1000 м.д.п. на высоких широтах как в северном, так и в южном полушариях (N,s 25). Следствием этого явилось необычайно большое количество мощных солнечных вспышек на высоких широтах (24), причем все мощные вспышки в северном полушарии (13) осуществились в 4-х активных областях, которые появились в узком интервале солнечных долгот (250-320°). В южном полушарии подобные вспышечно активные области образовали две ветви долгот: высокоширотную (> 25°) и низкоширотную (< 21°).
Во второй половине 1991 г. наиболее интересной была активная область, которая появилась на видимом диске Солнца в южном полушарии (S 12, L 183) 21 октября. Триплет мощных солнечных вспышек 26-27 октября (X1.7/2N 26/2047 UT; X1.9/2B 27/0212 UT И X6/3B 27/0548) стал источником большого протонного события и очень большой геомагнитной бури 28-29 октября. Она началась с приходом к Земле одной из самых мощных межпланетных ударных волн за все время наблюдений. При взаимодействии с магнитосферой Земли эта ударная волна породила гигантский импульс в 400 нанотесла (западное полушарие) длительностью в несколько минут. После последней мощной вспышки в этой активной области 30 октября в околоземном космическом пространстве зарегистрированы солнечные протоны и умеренная геомагнитная буря (31 октября - 1 ноября). Эта область образовалась в долготном интервале низкоширотной ветви активности.
Итак, 1994 год будет третьим годом спада солнечной активности цикла 22. Если сохранится темп спада активностии 1992-93 гг., то к концу 1994 года активность спадет до величин, характерных для фазы минимума. Весьма вероятно, что фаза спада текущего цикла тоже будет рекордно короткой и минимум наступит не позже второй половины 1995 года.
Вспышечная активность за весь период оставалась на низком уровне и только в отдельные дни достигала среднего уровня. Наиболее значительной, оказавшей воздействие на Землю, была солнечная вспышка, параметры которой приведены в таблице 1.
В таблице 2 приводятся ежемесячные значения чисел Вольфа (W), индекса F10.7, и геомагнитного индекса Ap, измеряемого в нанотеслах, а также сведения о солнечных вспышках.
Таблица 1. Наиболее значительные вспышки и вызванные ими явлени
| Дата |
Начало UT |
Прдолжит. мин |
Координаты Z X |
Балл | Магнитные бури |
| 20.02.94 | 01:04 | 76 | N09 W15 | 3B/M4 | БМБ 21-22.02 |
Оптический балл вспышек: F - слабая, B - яркая, N - нормальная; цифра перед буквой характеризует площадь, Z - гелиографическая широта, X - угловое расстояние от центрального меридиана. ММБ - малая магнитная буря, УМБ - умеренная магнитная буря, БМБ - большая магнитная буря.
Таблица 2. Среднемесячные характеристики солнечной активности в конце 1993 - начале 1994 г.
| Месяц | W | F10.7 | Ap |
Число вспышек >M5 <M5 Е |
| май | 61.2 | 112.3 | 12 | 0 2 235 |
| июнь | 49.1 | 109.3 | 12 | 3 2 293 |
| июль | 57.3 | 99.0 | 10 | 0 4 150 |
| август | 42.0 | 93.7 | 12 | 0 1 90 |
| сентябрь | 21.7 | 87.0 | 15 | 0 1 |
| октябрь | 55.4 | 100.2 | 14 | 0 3 |
| ноябрь | 34.8 | 95.8 | 15 | 0 3 |
| декабрь | 49.4 | 104.8 | 14 | |
| январь | 86.4 | 115.0 | 15 | |
| февраль | 65.5 | 99.6 | 24 | |
| март | 52.4 | 90.4 | 22 | |
| апрель | 29.3 | 79.0 | 26 |