Soarele este în pragul unui eveniment semnificativ: o inversare a câmpului magnetic.

Acest fenomen are loc aproximativ la fiecare 11 ani și marchează o etapă importantă a ciclului solar . Schimbarea polarității indică punctul de jumătate al maximului solar , înălțimea activității solare și începutul deplasării către minimul solar.

Ultima dată când câmpul magnetic al soarelui s-a răsturnat a fost spre sfârșitul anului 2013. Dar ce cauzează această schimbare a polarității și este ea periculoasă? Să aruncăm o privire profundă asupra inversării câmpului magnetic al soarelui și să investigăm efectele pe care le-ar putea avea asupra Pământului .

Pentru a înțelege inversarea câmpului magnetic, în primul rând, este important să fii familiarizat cu ciclul solar. Acest ciclu de activitate solară de aproximativ 11 ani este condus de câmpul magnetic al soarelui și este indicat de frecvența și intensitatea petelor solare vizibile la suprafață. Înălțimea activității solare în timpul unui anumit ciclu solar este cunoscută ca maxim solar, iar estimările actuale prevăd că va avea loc între sfârșitul anului 2024 și începutul lui 2026 .

Dar există un alt ciclu foarte important, deși mai puțin cunoscut, care încapsulează două cicluri solare de 11 ani. Cunoscut sub numele de ciclul Hale, acest ciclu magnetic durează aproximativ 22 de ani, prin care câmpul magnetic al soarelui se inversează și apoi revine la starea sa inițială, a declarat pentru Space.com Ryan French , un astrofizician care studiază astrul solar.

În timpul minimului solar, câmpul magnetic al soarelui este aproape de un dipol, cu un pol nord și un pol sud, similar câmpului magnetic al Pământului . Dar pe măsură ce ne îndreptăm către maximul solar, „câmpul magnetic al soarelui devine mai complex, fără o separare clară a polului nord-sud”, a spus French. În momentul în care maximul solar trece și sosește minimul solar, soarele a revenit la un dipol, deși cu o polaritate inversată.

Viitoarea schimbare de polaritate va avea loc dinspre câmpul magnetic nordic spre cel sudic în emisfera nordică și invers în emisfera sudică. "Acest lucru îl va aduce la o orientare magnetică similară cu cea a Pământului, care are, de asemenea, câmpul magnetic orientat spre sud în emisfera nordică", a explicat French.

Care sunt cauzele schimbării polarității?

Inversarea este determinată de petele solare, regiuni complexe din punct de vedere magnetic de pe suprafața Soarelui care pot genera evenimente solare semnificative, cum ar fi erupțiile solare și ejecțiile de masă coronală (CME) - explozii mari de plasmă și câmp magnetic.

Pe măsură ce petele solare apar în apropierea ecuatorului, ele vor avea o orientare care se potrivește cu vechiul câmp magnetic, în timp ce petele solare care se formează mai aproape de poli vor avea un câmp magnetic care se potrivește cu orientarea magnetică de intrare, a spus French. Aceasta se numește legea lui Hale.

„Câmpul magnetic din regiunile active se îndreaptă spre poli și în cele din urmă provoacă inversarea”, a declarat pentru Space.com fizicianul solar Todd Hoeksema, directorul Observatorului Solar Wilcox de la Universitatea Stanford .

Dar cauza exactă de bază a unei astfel de schimbări de polaritate rămâne misterioasă. „Aceasta intră în întregul ciclu [solar] și ne întrebăm ce este asta”, a declarat Phil Scherrer, fizicianul solar de la Universitatea Stanford, pentru Space.com. „Încă nu avem o descriere matematică cu adevărat auto-consecventă a ceea ce se întâmplă. Și până nu o poți modela, nu o înțelegi cu adevărat – este greu să o înțelegi cu adevărat”.

Depinde cu adevărat de unde provine câmpul magnetic. "Vor fi multe pete solare? Și petele solare vor contribui la câmpul magnetic al polului sau se vor anula la nivel local?" se întreabă Hoeksema. „La această întrebare încă nu știm cum să răspundem”.

Cât de repede are loc schimbarea?

Ceea ce știm este că înversarea câmpului magnetic solar nu este instantanee. Este o tranziție treptată de la un dipol la un câmp magnetic complex, la un dipol inversat pe parcursul întregului ciclu solar de 11 ani. "Pe scurt, nu există un "moment" specific în care polii soarelui se întorc", a declarat French. "Nu este ca pe Pământ, unde răsturnarea este măsurată prin migrarea polului nord/sud".

În general, este nevoie de un an sau doi pentru o inversare completă, dar aceasta poate varia semnificativ. De exemplu, câmpul polar nordic al ciclului solar 24, care s-a încheiat în decembrie 2019, a avut nevoie de aproape cinci ani pentru a se inversa, potrivit Observatorului Solar Național.

Inversarea câmpului magnetic este atât de graduală, încât nici măcar nu vei observa când se întâmplă. Și nu, oricât de dramatic ar suna, nu este semnul unei apocalipse iminente. „Lumea nu se va sfârși mâine”, a spus Scherrer pentru Space.com.

Cu toate acestea, vom experimenta unele dintre efectele secundare ale inversării polarității.

Cum ne afectează răsturnarea magnetică a soarelui?

Nu există nicio îndoială că Soarele a fost incredibil de activ în ultima vreme, lansând numeroase erupții solare puternice și CME-uri, declanșând furtuni geomagnetice puternice pe Pământ, care, la rândul lor, au produs în ultima vreme niște spectacole aurorale incredibile.

Cu toate acestea, severitatea sporită a vremii spațiale nu este cauza directă a inversării polarității. Mai degrabă, aceste lucruri tind să apară împreună, a declarat Hoeksema pentru Space.com în 2013.

Vremea spațială este de obicei cea mai puternică în timpul maximului solar, când câmpul magnetic al Soarelui este, de asemenea, cel mai complex, potrivit cercetătorului francez.

Un efect secundar al schimbării câmpului magnetic este ușor, dar în primul rând benefic: poate ajuta la protejarea Pământului împotriva razelor cosmice galactice - particule subatomice de mare energie care călătoresc cu viteza luminii și care pot deteriora navele spațiale și pot afecta astronauții aflați pe orbită în afara atmosferei protectoare a Pământului.

Pe măsură ce câmpul magnetic al Soarelui se schimbă, "foaia de curent" - o suprafață întinsă care radiază miliarde de kilometri în afara ecuatorului solar - devine foarte ondulată, oferind o barieră mai bună împotriva razelor cosmice.

Predicția intensității ciclurilor solare viitoare

Oamenii de știință vor urmări cu atenție inversarea câmpului magnetic al Soarelui și vor vedea în cât timp revine la o configurație dipolară. Dacă acest lucru se va întâmpla în următorii doi ani, următorul ciclu de 11 ani va fi relativ activ, dar dacă acumularea va fi lentă, ciclul va fi relativ slab, la fel ca precedentul ciclu solar 24.