Високо в чистому блакитному полудневому небі сонце здається однаковим день у день, рік за роком. Але астрономи давно знали, що це не так. Сонце змінюється.
Правильно налаштовані телескопи показують буйний сонячний диск, часто вкритий темними плямами. Сонячні плями сильно намагнічені, і іноді тріскаються сонячними бурями — магнітними вибухами, які освітлюють Землю спалахами рентгенівських променів і екстремальною ультрафіолетовою радіації. Кожні 11 років сонячні плями бліднуть, знаменуючи наступ періоду відносного спокою. «Це називається сонячним мінімумом, — говорить Дін Песнелл з Центру космічних польотів Годдарда НАСА. — І це регулярна частина циклу сонячних плям».
Зараз Сонце наближається до сонячного мінімуму. Кількість сонячних плям була відносно високим у 2014 році, а тепер їх все менше і менше. Мінімум почнеться в 2019 році і завершиться в 2020 році.
Хоча сонячних плям і спалахів стає менше під час сонячного мінімуму, це не означає, що Сонце стане нудним. Сонячна активність просто змінює форму. Наприклад, говорить Песнелл, «під час сонячного мінімуму ми можемо бачити розвиток корональних дір – довгожителів».
Довідка
Корональні діри — величезні регіони в атмосфері сонця, де сонячне магнітне поле відкривається і дозволяє потокам сонячних частинок «втекти» в якості швидкого сонячного вітру.
Песнелл каже: «Ми бачимо ці дірки протягом сонячного циклу, але під час сонячного мінімуму вони можуть тривати довго — півроку і більше».
Потоки сонячного вітру, що пливуть з корональних дір, можуть впливати на погоду поруч із Землею. Вони вдаряють про магнітному полю Землі і викликають тимчасове хвилювання земної магнітосфери. Результатом стають геомагнітні бурі, полярні сяйва і порушення в роботі комунікаційних і навігаційних систем.
Під час сонячного мінімуму вплив верхньої атмосфери Землі на супутники на низькоземній орбіті теж змінюється. Зазвичай верхня атмосфера Землі нагрівається і роздувається через ультрафіолетову радіацію, що виходить від Сонця. Супутники на низькоземній орбіті зазнають тертя, коли пробігають через краї нашої атмосфери. Це тертя створює тягу, змушуючи супутники з часом втрачати швидкість і зрештою падати на Землю. Тяга — хороша річ для космічного сміття, природних і техногенних частинок, які плавають на орбіті навколо Землі. Тяга допомагає зберігати низькоземну орбіту вільною від уламків.
Але під час сонячного мінімуму природний механізм нагрівання вщухає. Верхня атмосфера Землі остигає, і, до певної міри, може обвалитися. Без нормального обсягу тяги космічне сміття буде бовтатися в околицях нашої планети.
Деякі феномени космічної погоди стають сильнішими під час сонячного мінімуму. Наприклад, кількість галактичних космічних променів, що досягають верхньої атмосфери Землі, зростає. Галактичні космічні промені — високоенергетичні частинки, запущені до Сонячній системі вибухами далеких наднових і іншими подіями в галактиці.
Песнелл додає: «Під час сонячного мінімуму магнітне поле Сонця слабшає і менше захищає нас від цих космічних променів. Це становить загрозу для астронавтів, які подорожують по космосу».
Сонячний мінімум приносить багато змін, але спад сонячної активності не робить Сонце і космос, який нас оточує, менш цікавими.