Cea mai puternică erupție a soarelui din ultimii 11 ani ar putea explica un paradox solar

O serie de erupții solare cu foc rapid oferă prima șansă de a testa o nouă teorie a motivului pentru care soarele își eliberează cele mai mari izbucniri atunci când activitatea sa scade. Migrarea benzilor de magnetism care se întâlnesc la ecuatorul soarelui poate provoca cele mai mari erupții, chiar și atunci când soarele va adormi.

O singură pată solară complexă numită Regiunea activă 2673 a emis șapte erupții luminoase – explozii puternice de radiații declanșate de activitatea magnetică – între 4 septembrie și 10 septembrie. Patru au fost erupții solare de clasa X, cel mai intens tip. Cel mai puternic, lansat la 8:02 am EDT pe 6 septembrie, a fost un X9.3. Cea mai puternică erupție din 2006 (și a opta ca mărime de la începutul monitorizării în iunie 1996), a perturbat comunicarea radio cu unde scurte peste Africa timp de până la o oră. De asemenea, a aruncat o stropire de plasmă energetică, numită ejecție de masă coronală, îndreptându-se spre Pământ, ceea ce a stârnit aurore în noaptea de 7 septembrie, care au fost vizibile până la sud, până în Arkansas.

Toată această activitate este contraintuitivă, deoarece soarele este aproape de sfârșitul unui ciclu solar neobișnuit de slab, care a început în 2008 (SN: 11/2/13, p. 22). Activitatea magnetică a soarelui crește și scade aproximativ la fiecare 11 ani, generând mai multe pete solare întunecate la vârful ciclului și mai puține la nivelul jgheabului.

animație de erupții solare
DUBLU WHAMMY Această animație arată două erupții luminoase pe care soarele le-a emis pe 6 septembrie, așa cum a observat Observatorul de dinamică solară al NASA în lumină ultravioletă. A doua este cea mai puternică erupție solară din 2006. SDO/GSFC/NASA

„Acest ciclu este un wiener”, spune fizicianul solar Scott McIntosh, directorul Observatorului de înaltă altitudine de la Centrul Național de Cercetare Atmosferică din Boulder, Colorado. Când ciclul a atins apogeul în 2013, arăta deja ca cel mai slab dintr-un secol.

Fizicienii solari și-au dat seama în anii 1960 că rata maximă de erupție vine la câțiva ani după maximul petelor solare. Și mai ciudat, cele mai puternice erupții tind să apară pe panta descendentă a ciclului. Cele mai silențioase cicluri pot produce chiar și cele mai mari erupții. Cea mai mare furtună solară din istoria înregistrată, numită evenimentul Carrington, a avut loc la sfârșitul unui alt ciclu deosebit de slab, la începutul lui septembrie 1859. Simulările moderne estimează că erupția ar fi putut fi un X45.

„Când coborâți într-o fază de repaus a ciclului și lucrurile devin mai organizate și mai simplificate, cum obținem lucrurile atât de complexe?” întreabă fizicianul solar Madhulika Guhathakurta, purtătorul de cuvânt al Diviziei de Heliofizică a NASA. „Rămâne încă o întrebare interesantă.”

McIntosh are o idee de ce. Într-o serie de lucrări, inclusiv o lucrare din 2015 în Comunicarea naturiiel și colegii au susținut că petele solare complexe precum AR 2673 și erupțiile lor puternice sunt rezultatul benzilor opuse de magnetism care luptă pentru supremație.

Aceste benzi sunt ca fluxurile cu jet magnetice, spune McIntosh. Dar, spre deosebire de fluxurile cu jet de pe Pământ, care rămân în general ancorate la anumite latitudini, benzile migrează pe parcursul ciclului solar. Ele încep mai aproape de polii soarelui, la aproximativ 55° N și 55° S. De-a lungul timpului, benzile se deplasează spre ecuator, posibil trăgându-se una de cealaltă cu o forță magnetică extraordinară.

Banda de nord și banda de sud se răsucesc în direcții opuse, așa că atunci când se întâlnesc în sfârșit la ecuator, este haos. Liniile lor magnetice se încurcă și se răsucesc. McIntosh crede că acele benzi în război pot crea pete solare mai complicate, numite delte, care apar ca o mizerie pestriță de lumină și întuneric reprezentând diferiți poli magnetici. McIntosh putea să spună că AR 2673 era o deltă de îndată ce l-a văzut. Aceste delte „cuprind aproximativ 5% din numărul total de pete solare, dar contribuie cu aproape 100% la probleme”, spune el.

În următorul an și jumătate, benzile se vor anula complet reciproc, marcând sfârșitul ciclului solar. „Acesta este ultimul lor ura”, spune McIntosh.

În timpul ciclurilor solare slabe, McIntosh și colegii sugerează că acest proces durează mai mult. Asta le permite trupelor să petreacă mai mult timp luptându-se între ele și contopindu-se, creând locuri complexe care acumulează cantități masive de energie pe care să le elibereze în erupții.

Monitorizarea soarelui pentru mai multe delte și erupții mari va ajuta la testarea dacă teoria este corectă. „Dacă acestei delte i se alătură și alte delte înainte de sfârșitul ciclului, aceasta este o dovadă mai empirică că ideea noastră de interacțiune cu bandă conduce într-adevăr jocul”, spune el.

Demonstrarea ideii va necesita o mai bună înțelegere a ceea ce se întâmplă adânc în interiorul soarelui, ceea ce nu fac încă simulările computerizate, spune Guhathakurta. Dar îi place abordarea lui McIntosh de a fuziona observațiile și teoria. Prezicerea celor mai puternice erupții este importantă pentru protejarea comunicațiilor, precum și a sateliților și a rețelelor de energie de la creșterea particulelor energetice pe care o poate provoca erupțiile.

„Dacă ne putem da seama de acest lucru, asociem cu adevărat cu ceva din ciclul solar, atunci cu siguranță ne ajută cu prognoza pe termen lung”, spune ea.