Scienziati di Skoltech, l'Università di Graz e l'Osservatorio Reale del Belgio hanno sviluppato un metodo per prevedere la forza del ciclo di attività solare di 11 anni. I risultati di questo studio potrebbero far luce sul processo mediante il quale vengono generati i campi magnetici sul sole. Questa è la chiave, poiché questi campi magnetici influiscono sulla salute e sull'operatività di vari dispositivi terrestri.

Dopo l'invenzione del telescopio, astronomi Galileo Galileo, Thomas Harriot, Christoph Scheiner e Jan Fabricius hanno scoperto delle macchie sul disco solare. Ma sarebbero passati altri 250 anni prima che si capisse che il comportamento del sole è soggetto a cicli di 11 anni. La periodicità di 11 anni dell'attività solare è stata scoperta casualmente nel 19 ^ns secolo dal chimico tedesco Henry Schwabe. Era appassionato di astronomia, e con l'aiuto di un telescopio amatoriale, cercato di trovare un ipotetico piccolo pianeta all'interno dell'orbita di Mercurio. Non ha mai trovato il pianeta, ma grazie ad osservazioni sistematiche scoprì i cicli dell'attività solare. Attualmente, tali osservazioni di macchie solari vengono effettuate due volte al giorno durante tutto l'anno da osservatori di tutto il mondo e la previsione del ciclo solare di 11 anni è molto importante in molte aree dell'attività umana nello spazio e sulla Terra.

All'inizio del 20 ^ns secolo, il famoso scienziato russo Alexander Chizhevsky ha proposto l'idea del tempo spaziale e ha posto le basi per l'emergere di una nuova branca della scienza che esplora la relazione tra il sole e la Terra. Ha teorizzato che il vento solare fluisce costantemente dalla corona solare, l'atmosfera del sole. Questo vento è un flusso di particelle cariche che soffia verso la Terra e altri pianeti del sistema solare. Il vento solare trasporta l'energia del sole, e si estende e trasporta il campo magnetico solare nello spazio esterno. Di conseguenza, l'intero sistema solare è influenzato dal vento solare e dal campo magnetico solare. E poiché il sole ruota, il campo magnetico nello spazio interplanetario assume la forma di pieghe ondulate a spirale, come la gonna di una ballerina. La Terra e tutti i pianeti del sistema solare esistono all'interno di queste pieghe.

Le persone prendono regolarmente in considerazione le previsioni dell'attività solare. La commutazione dei satelliti in modalità sicura durante eventi attivi sul sole può prevenire l'interruzione del funzionamento delle celle solari e dei principali sistemi satellitari. Il tempo spaziale può rappresentare una minaccia per gli astronauti nello spazio, che affrontano una significativa esposizione alle radiazioni e il rischio di malattie da radiazioni. Eventi attivi sul sole possono causare interferenze nella propagazione dei segnali radio. La meteorologia spaziale influenza le dosi di radiazioni che ricevono i piloti di linea e i passeggeri, soprattutto con voli transpolari. La previsione tempestiva della meteorologia spaziale è di grande importanza per l'industria aeronautica e per la protezione di una serie di sistemi tecnici a terra, così come per i voli spaziali con equipaggio e il lancio di satelliti scientifici e commerciali.

Il ciclo solare inizia con la nascita delle macchie solari sui poli del sole. Man mano che il ciclo si sviluppa, emergono più macchie solari, spostandosi dai poli all'equatore solare. Durante le pause dell'attività solare, quando le macchie solari sul sole sono praticamente assenti, il campo magnetico del sole sembra un normale magnete, con linee magnetiche circolari e due poli. Poiché l'equatore del sole ruota più velocemente dei poli, durante la rotazione del sole, il campo magnetico è aggrovigliato come un filo. Mentre ci avviciniamo al picco dell'attività solare, il solito campo magnetico con due poli si trasforma in molti campi magnetici locali sulla superficie del sole, nell'atmosfera del sole, gli anelli intrecciati che contengono materia solare.

Questi possono essere espulsi come razzi ed espulsioni di massa coronale e raggiungere la Terra. Di conseguenza, durante il picco di attività solare, il numero di eventi attivi sul sole aumenta notevolmente. D'altra parte, al culmine della sua attività, il campo magnetico solare è così forte che espelle i raggi cosmici galattici dal sistema solare. Questi rappresentano un grande pericolo per i sistemi tecnologici nello spazio. Ogni 11 anni, i poli dell'interruttore solare; il polo sud prende il posto di quello nord, e viceversa. Questo è un processo complesso che non è stato completamente compreso. Il modello della dinamo solare è uno dei problemi non lineari più complessi della fisica matematica.

Ad ogni ciclo solare è assegnato un numero; Per esempio, ora ci stiamo avvicinando al nadir del 24° ciclo di attività solare. L'obiettivo scientifico è prevedere la forza del 25° ciclo il prima possibile. Scienziati di Skoltech, l'Università di Graz e l'Osservatorio Reale del Belgio hanno sviluppato un metodo che consente di prevedere la forza del prossimo ciclo di 11 anni con largo anticipo rispetto a quanto precedentemente ritenuto possibile, vale a dire, durante il picco del ciclo solare in corso. In altre parole, una volta che l'attuale ciclo solare raggiunge il picco e i poli del sole si scambiano di posto, i ricercatori sapranno quanto sarà forte il prossimo ciclo di 11 anni.

Queste scoperte contribuiscono allo studio della dinamo solare. L'analisi ha rivelato che la variabilità a breve termine dell'attività solare nella fase di declino di un ciclo è correlata alla forza del ciclo successivo. Improvvise variazioni di attività nella fase di declino sono associate ad un rallentamento del declino delle macchie solari, che può essere la prova di un'attività che si manifesta come un'ampiezza maggiore nel ciclo successivo. Nello studio attuale, viene introdotto un metodo nuovo e robusto per quantificare le variazioni a breve termine dell'attività delle macchie solari intorno al picco di un ciclo in corso, producendo un indicatore rilevante con potere predittivo per la forza del ciclo successivo. Secondo la previsione, la futura attività solare sarà bassa e la forza del prossimo 25° ciclo di attività solare sarà anche inferiore al ciclo attuale. I risultati dello studio sono pubblicati su The Giornale Astrofisico .

"Il meteo spaziale è la scienza del futuro. È ciò che ci unisce tutti, migliora la nostra vita, ci permette di prenderci cura del nostro pianeta. Questo è il prossimo passo nell'esplorazione dello spazio. E qualunque tempesta infuri, vi auguriamo buon tempo nello spazio, " ha detto la professoressa Skoltech Tatyana Podladchikova, l'autore principale dello studio.