Активностью Солнца — пятнами, вспышками и корональными выбросами массы — управляет его магнитное поле. Оно, в свою очередь, зависит от движения плазмы во внутренних слоях звезды. Традиционно предсказания солнечной погоды основываются на подсчете пятен — темных областей на Солнце, температура в которых ниже окружающей их фотосферы — слоя атмосферызвезды, который дает основную часть ее излучения. Пятна являются областями, где магнитное поле очень сильно, в тысячу раз больше земного. Количество пятен на Солнце меняется циклично примерно каждые 11 лет из-за циклических вариаций магнитного поля Солнца. Отсчет циклов ведется с 1755 года, и сейчас мы находимся примерно в середине 24-го цикла.

Математический метод для солнечной активности

Валентина Жаркова, профессор математики в Нортумбрийском университете, и ее коллеги считают метод, основанный на подсчете пятен, ненадежным. Ученые обратились к магнитограммам — картам плотности магнитных потоков в фотосфере Солнца, сделанным во время 21—24-го одиннадцатилетних солнечных циклов. Для их анализа они применили статистические методы, используемые в области распознавания образов.

Ученые обнаружили, что основной вклад (39% от исходного сигнала) в солнечную активность вносят две независимые волны в магнитном поле звезды с близким периодом колебаний. Период одной составляет 11 лет, второй — 10,5. Из-за этой разницы в активности Солнца появляется не только одиннадцатилетний летний цикл, но и более долгий цикл, длина которого варьируется от 350 до 400 лет и который также влияет на количество пятен на Солнце. Жаркова и ее коллеги полагают, что такой анализ позволяет предсказывать солнечную активность в масштабах тысячелетий.

По расчетам ученых, поведение этих двух волн хорошо согласуется с наблюдавшимися пиками и спадами активности Солнца, например с минимумом Маундера в 1645—1715 годах, во время которого количество пятен на Солнце было очень небольшим. Новый аналогичный минимум они прогнозируют уже скоро, через пять-шесть лет, и даже предсказывают его длину — около 30 лет.

Читать дальше.