11 yıllık güneş döngüsü gücünü tahmin etmek için yeni bir yöntem

Skoltech’ten bilim adamları ve Graz Üniversitesi ve Kanzelhöhe Gözlemevi’nden (Avusturya), Hvar Gözlemevi’nden (Hırvatistan) ve Belçika Güneş-Karasal Mükemmeliyet Merkezi’nden meslektaşları (SILSO, Belçika Kraliyet Gözlemevi) 11 yıllık güneş döngüsü. Sonuçlar, hem uzayda hem de Dünya’da astronotlar, pilotlar ve modern teknolojik sistemler üzerindeki uzay havası etkilerini tahmin etmek ve azaltmak için önemlidir. Çalışma şurada yayınlanacak Astronomi ve Astrofizik.

Güneş, uzayda ve Dünya’da astronotları ve modern teknolojileri etkileyebilecek güçlü patlamaların kaynağıdır. 17. yüzyılın başlarında Galileo Galilei teleskopunu güneşe yöneltti ve güneş lekelerini keşfetti. 19. yüzyılda, güneş lekelerinin ortalama olarak her 11 yılda bir belli bir periyotla belirip kaybolduğu anlaşıldı. Güneş lekeleri artık dünya çapında 80’den fazla gözlemevi tarafından düzenli olarak izleniyor ve araştırmacılar, insanlık tarihinin en uzun bilimsel deneyi olan dört yüzyılı aşkın süredir sürekli güneş lekesi kayıtları derliyorlar.

Güneş lekeleri, güneş yüzeyinden yüzeye doğru yükselen güçlü manyetik alanların görsel tezahürleridir. Güneş maddesini taşıyan manyetik tüpler, bir güneş lekesinden çıkar, dev bir döngü oluşturur ve başka bir güneş lekesinden tekrar yüzeye girer. Bu nedenle, çoğu güneş lekesi, bir mıknatıs gibi, biri pozitif diğeri negatif olmak üzere zıt kutuplara sahip çiftler halinde gelir. Serbest manyetik enerji bu döngülerde birikir ve örneğin bir parlama veya plazma çıkışı şeklinde aniden serbest bırakılabilir.

Sadece birkaç dakika içinde, bir güneş patlaması, Dünya’daki tüm enerji santrallerinin bir yıl boyunca ürettiğinden 100.000 kat daha fazla enerji açığa çıkarabilir. Parlamadan gelen ışık sekiz dakika içinde Dünya’ya ulaşır; Dünya’nın yoğun atmosferi, parlamanın tehlikeli radyasyonunu emerek yüzeydeki yaşamı korur. Ancak yine de, bu onun ücretini alır, radyo iletişimi ve GPS kesintiye uğrayabilir. Örneğin, Kasım 2015’te İsveç’te, güneş patlaması nedeniyle uçaklar radarlardan kayboldu. Ve güneş fırtınalı bir ruh halindeyken, fırtınalar sırasında telsiz iletişimi olmadığı için havayolları kutuplar üzerindeki uçuşları iptal etmek zorunda kalıyor. Çoğu zaman, bir parlamadan hemen sonra, plazma bulutları güneş koronasından fırlatılır ve uzaya fırlatılır. Koronal kütle püskürmeleri, dev, milyar tonluk manyetik plazma kabarcıkları, güneşten hızla dışarı doğru genişler ve yörüngesi kesişirse birkaç gün içinde Dünya’ya çarpabilir. Güneş ruh halini gezegenimize böyle aktarır – jeomanyetik bir fırtına şiddetlenir ve aurora borealis ortaya çıkar.

“Şu anda, yeni bir güneş döngüsünün (no. 25) yükselen aşamasına girdik ve güneşte nasıl daha fazla güneş lekesinin ortaya çıktığını gördük. Daha fazla güneş lekesi – daha fazla güneş fırtınası, alevlenme ve koronal kütle atımı. Son zamanlarda, SpaceX 49 uyduyu şu anda fırlattı. Elon Musk’un Starlink internet projesinin bir parçası.Ama ne yazık ki, CubeSats’ın çoğu kayboldu ve öngörülen yörüngeye ulaşamadı.Bu başarısızlık 50 milyon ABD dolarından fazlaya mal oldu ve bir güneş fırtınasından kaynaklandı.Bu nedenle güneş aktivitesi tahminleri Skoltech doçentlerinden Tatiana Podladchikova, uydu fırlatmalarının planlanması, uzun vadeli uzay görevleri, uçak uçuşlarında radyasyon maruziyetinin tahmini ve diğer birçok uzay havası uygulamasının güneşin fırtınalı bir ruh hali ile uyum içinde yaşaması için son derece önemlidir” diyor. baş yazar.

Son çalışmanın yazarları, Astronomi ve Astrofizik 11 yıllık güneş döngüsünün gücünü tahmin etmek için yeni bir yöntem buldu. Ekip, bir güneş döngüsünün yükselen evresindeki güneş lekesi aktivitesinin maksimum büyüme hızının, güneş döngüsünün genliğinin etkili bir öncüsü olduğunu gösterdi. Ekip tarafından yakın zamanda sunulan yeni Hemispheric Sunspot Numbers kataloğunu kullanarak, güneş aktivitesinin evrimi güneşin iki yarım küresi için ayrı ayrı düşünüldüğünde, güneş döngüsü genliklerinin tahminlerinin daha doğru olduğunu gösterdiler.

“Güneşin manyetik alanı, 11 yıllık güneş döngüsünün ve güneşimizden gelen enerjik patlamaların itici gücüdür. Çalışmamızdan, asimetrik ve Graz Üniversitesi’nde profesör ve Kanzelhöhe Güneş ve Çevre Araştırmaları Gözlemevi’nin başkanı olan ortak yazar Astrid Veronig, kuzey ve güney güneş yarımkürelerinde güneş manyetik alan evriminin faz dışı davranışı” diyor.

Skoltech Doktora öğrenci ve çalışmanın ortak yazarı Shantanu Jain, güneş döngüsü tahminleri üzerine yeni çalışmalarının pratik önemini vurguladı: “Bu çalışma, güneş döngüsünün evrimini vaktinden çok önce doğru bir şekilde belirlememize ve aşırı bir uzay hava olayı durumunda kendimizi hazırlamamıza izin veriyor. 21. yüzyılda teknolojiye olan bağımlılığın artmasıyla, aşırı bir uzay hava olayı, elektrik şebekelerine, iletişim hatlarına zarar verebileceği ve interneti etkileyerek büyük ekonomik kayıplara neden olabileceği için günlük hayatımızı bozabilir.Ancak etkili ve doğru uzay hava durumu tahmin teknikleri yardımcı olabilir. Bu tür senaryoları önlemek için bize.”

“Çalışmamız, güneşin yarım kürelerinin bağımsız bir çalışmasının ve onlar için düzenli veri toplamanın yüksek önemini doğrulamaktadır. Yöntemimizin gerçek zamanlı olarak kullanılabileceğini de belirtmekte fayda var; güneş döngüsü ve büyüme hızının en son değeri öncekinden daha büyük olduğunda tahmini güncelleyin Mevcut verilerle, mevcut güneş döngüsünün (no. 25) genliğinin daha düşük tahmininin 110±26 olacağını tahmin ediyoruz. önceki 11 yıllık güneş döngüsüyle karşılaştırılabilir (no. 24),” diyor çalışmanın ortak yazarı ve şu anda Schlumberger’de araştırma bilimcisi olarak kariyerini sürdürmekte olan Skoltech’in yüksek lisans mezunu Olga Sutyrina.

“Bu tür orta vadeli tahminler, yalnızca yüzyıllar boyunca güneş döngüsünün gerçek evrimini takip eden uzun geçmiş veri serilerine dayanabilir. Spesifik olarak, bu çalışma, WDC-SILSO’dan yeni yeniden kalibre edilen güneş lekesi sayısından, alınan yarım küre bilgisiyle birleştirildi. Greenwich fotoğraf kataloğu. Bu veri kombinasyonu, bu yeni tahmin tekniğini oluşturmak için daha da zengin bir istatistiksel temel oluşturdu,” çalışmanın ortak yazarı ve Dünya Veri Merkezi SILSO Frédéric Clette başkanı yorumladı.

Tatiana Podladchikova, “Fırtınalar ne olursa olsun, herkese uzayda iyi havalar diliyoruz” dedi.