Для поиска темы - пользуйтесь СИСТЕМОЙ ПОИСКА


Стоимость дипломной работы


Home Интересно... Непредсказуемая звезда.

Непредсказуемая звезда.
загрузка...
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 

Непредсказуемая звезда.

 

 

Ученые нашли способ предсказания активности Солнца на тысячелетия вперед.

 

Исследователи из Великобритании и России выявили в магнитосфере Солнца две основные волны, которые предсказывают активность звезды на сотни и тысячи лет. Однако эксперты относятся к этой работе скептично и считают, что в настоящее время спрогнозировать солнечную активность на столь долгий срок невозможно.

 

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 атмосферы звезды, 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.

 

Минимум Маундера совпал по времени с малым ледниковым периодом — существенным похолоданием в XIV—XIX веках. Однако связь между падением солнечной активности и похолоданием достоверно не установлена, поэтому спад активности Солнца необязательно должен привести к похолоданию на Земле.

 

Построением модели, объясняющей физический механизм работы этих двух волн, занималась старший научный сотрудник НИИЯФ МГУ Елена Попова. По ее расчетам, волны генерируются в разных слоях Солнца: одна более глубоко, другая ближе к поверхности.

 

 

Можно ли предсказать Солнце?

 

Мнения экспертов по поводу этой работы расходятся. Некоторые полагают, что метод, использованный в работе, основан на подгонке параметров модели под исторические данные. То есть полученный результат говорит не о надежности метода, а скорее о гибкости исходной модели. При этом исследователи отмечают, что использованный математический метод плохо подходит для описания нелинейных процессов на Солнце, а физическая модель не опробована на известных данных о солнечной активности.

 

Само прогнозирование долгосрочной активности Солнца в настоящее время некоторые ученые полагают делом неблагодарным. Знания о звезде неполны, происходящие процессы сложны и изменчивы, поэтому часто получается так, что для каждого нового цикла солнечной активности разные исследователи дают разные прогнозы. При этом, с другой стороны, иногда прогнозы, сделанные при помощи самых разных методов, совпадают.

 

«Авторы затронули очень интересную тему — долговременные изменения магнитной активности Солнца. Эта проблема особенно актуальна в настоящее время, когда активно обсуждается долговременные изменения климата, возможное влияние солнечной активности на климатическую систему Земли», — считает Александр Мордвинов, заведующий лабораторией солнечной активности Института солнечно-земной физики СО РАН.

 

Однако он отметил, что Жаркова и ее коллеги анализировали данные магнитных полях Солнца с 1975 года (циклы 21-24), и делали прогноз на 25-26 циклы. Но уровень солнечной активности постепенно понижался, начиная с 1957 года, то есть спад охватил циклы с 20 по 24. «Если при построении методики прогноза ограничиться периодом 1975-2015 годами, то даже самые простые способы экстраполяции данных покажут дальнейшее уменьшение уровня солнечной активности», — отметил эксперт.

 

Ученый пояснил, что в изменении солнечной активности наблюдаются вековые циклы, плюс анализ косвенных данных о солнечной активности выявил также менее регулярные изменения на тысячелетней шкале времени. «Эти изменения определяют динамику солнечной активности на большой шкале времени и природа их пока не известна», — пояснил Мордвинов.

 

«Научные сенсации приходят и не всегда оправдываются. Надежные прогнозы солнечной активности будут получены тогда, когда будут построены адекватные теоретические или эмпирические модели долговременных изменений солнечной активности. К сожалению, пока таких моделей не существует, и здесь большое поле деятельности для специалистов по теории гидромагнитного динамо», — заключил ученый.

 

«По моему мнению, исходные положения и математический аппарат, используемые в статье, являются в настоящее время наиболее перспективными для построения адекватной физической модели солнечной цикличности», — считает Анатолий Хлыстов, старший научный сотрудник ГАИШ МГУ.

 

Однако вывод авторов статьи о том, что их метод позволяет уверенно предсказывать солнечную активность на тысячи лет вперед, ученый также считает «слишком оптимистичным» и полагает, что «уверенное предсказание солнечной деятельности на тысячелетней шкале времени в рамках этого метода невозможно». Он считает, что прогноз на столь долгий срок может стать реальностью при дополнительном учете влияния на магнитное поле Солнца притяжения планет.


 
загрузка...

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить