Słońce jest na skraju znaczącego wydarzenia: odwrócenia pola magnetycznego. To zjawisko zachodzi co około 11 lat i oznacza ważny etap w cyklu słonecznym. Przesunięcie biegunów magnetycznych sygnalizuje połowę maksimum słonecznego, czyli okresu najwyższej aktywności słonecznej, i początek przejścia w kierunku minimum słonecznego.
Ostatni raz pole magnetyczne Słońca odwróciło się pod koniec 2013 roku. Co jednak powoduje tę zmianę biegunów i czy jest to niebezpieczne? Przyjrzyjmy się bliżej temu zjawisku i jego potencjalnym skutkom dla Ziemi.
Aby zrozumieć odwrócenie pola magnetycznego, najpierw trzeba zaznajomić się z cyklem słonecznym. Ten około 11-letni cykl aktywności słonecznej jest napędzany przez pole magnetyczne Słońca i objawia się przez częstotliwość i intensywność plam słonecznych widocznych na jego powierzchni. Szczyt aktywności słonecznej podczas danego cyklu nazywany jest maksimum słonecznym, a obecne szacunki przewidują, że nastąpi ono między końcem 2024 a początkiem 2026 roku.
Jest jednak inny, mniej znany cykl, który obejmuje dwa 11-letnie cykle słoneczne. Znany jako cykl Hale’a, trwa około 22 lat, podczas których pole magnetyczne Słońca odwraca się i powraca do pierwotnego stanu. Podczas minimum słonecznego pole magnetyczne Słońca jest bliskie dipolowi, z jednym biegunem północnym i jednym południowym, podobnie jak pole magnetyczne Ziemi. W miarę jak zbliżamy się do maksimum słonecznego, pole magnetyczne Słońca staje się bardziej złożone, bez wyraźnego podziału na bieguny północny i południowy. Gdy maksimum słoneczne mija i nadchodzi minimum, Słońce powraca do stanu dipolowego, ale z odwróconą polaryzacją.
Nadchodząca zmiana polaryzacji będzie oznaczać przejście pola magnetycznego z północy na południe na półkuli północnej i odwrotnie na półkuli południowej. „To zbliży się do podobnej orientacji magnetycznej jak na Ziemi, która również ma swoje południowe pole magnetyczne na półkuli północnej” – wyjaśnia Ryan French, astrofizyk słoneczny.
Zmiana biegunów magnetycznych jest napędzana przez plamy słoneczne, magnetycznie złożone obszary powierzchni Słońca, które mogą wywoływać znaczące zdarzenia słoneczne, takie jak rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy (CME) – duże wybuchy plazmy i pola magnetycznego. W miarę jak plamy słoneczne pojawiają się w pobliżu równika, mają one orientację zgodną z dawnym polem magnetycznym, podczas gdy plamy tworzące się bliżej biegunów będą miały pole magnetyczne zgodne z nadchodzącą orientacją magnetyczną.
Przewrót pola magnetycznego Słońca nie następuje jednak natychmiast. Jest to stopniowe przejście od dipola do złożonego pola magnetycznego, a następnie do odwróconego dipola w ciągu całego 11-letniego cyklu słonecznego. Zwykle trwa to rok lub dwa, ale może znacznie się różnić. Na przykład pole północne cyklu słonecznego 24, który zakończył się w grudniu 2019 roku, potrzebowało prawie pięciu lat na odwrócenie.
Jakie skutki dla Ziemi ma odwrócenie pola magnetycznego Słońca? Choć brzmi dramatycznie, nie jest to znak nadchodzącej apokalipsy. Jednak doświadczymy niektórych efektów ubocznych tej zmiany polaryzacji.
Słońce ostatnio było niezwykle aktywne, wyrzucając liczne potężne rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy, wywołując silne burze geomagnetyczne na Ziemi, które z kolei spowodowały niesamowite pokazy zorzy polarnej. Zwiększona aktywność kosmiczna nie jest bezpośrednim skutkiem zmiany polaryzacji, ale te zjawiska często występują razem.
Jednym z efektów ubocznych zmiany pola magnetycznego jest lekkie, ale głównie korzystne wzmocnienie ochrony Ziemi przed kosmicznymi promieniami galaktycznymi – wysokoenergetycznymi cząstkami subatomowymi, które mogą uszkodzić statki kosmiczne i zaszkodzić astronautom. W miarę jak pole magnetyczne Słońca zmienia się, „arkusz prądu” – rozległa powierzchnia rozciągająca się miliardy mil od równika Słońca – staje się bardzo falisty, co zapewnia lepszą barierę przeciwko promieniom kosmicznym.
Źródło: Live Science
