piątek, 17 lipca 2020

Postęp 24. cyklu aktywności słonecznej: stan po II kwartale 2020 roku

Zmieniając dziś nieco temat od dominującej ostatnio komety  C/2020 F3 (NEOWISE) zapraszam na tradycyjne kwartalne podsumowanie przebiegu cyklu słonecznego. Czy nadal można mówić o postępie 24. cyklu słonecznego czy raczej już powolnym wzrastaniu 25. cyklu trudno określić, choć mimo dominujących w ostatnich miesiącach plam nowego cyklu grupy dotychczasowego cyklu wciąż nie przestały się jeszcze pojawiać. Z drugiej strony są pewne przesłanki sugerujące, że czas największego wyciszenia aktywności słonecznej mamy już za sobą rozpoczynając bardzo powolny rozwój nowego cyklu, ale z pewnością nie są to jeszcze ostatnie chwile tego głębokiego Słonecznego Minimum. Pora więc sprawdzić jakich wyczynów dopuszczała się nasza Dzienna Gwiazda w minionych trzech miesiącach.


Drugi kwartał przyniósł 68 dni bez plam. To wynik tylko o 3 dni mniejszy od  I kwartału 2020 roku z sumą 71 dni bez plam i zarazem o 15 dni więcej, niż II kwartał 2019 roku. Z początkiem lipca, pierwszą połowę bieżącego roku zamykaliśmy z sumą 139 dni bez plam. To wynik aż o 27 dni wyższy niż w połowie 2019 roku, który przypomnijmy - stał się rekordzistą naszych czasów, przynosząc sumę 281 dni czystej tarczy,  najwyższą od 1913 roku. Na tym tle widać, że rok 2020 mimo większej liczby plam, zwłaszcza nowego cyklu, w żadnej mierze nie wydaje się aktywniejszy od rekordowego cichego 2019, ale przynosi wyniki sum dni bez plam jeszcze wyższe. Poszczególne miesiące drugiego kwartału zapisały się następująco: kwiecień 21 dni bez plam, maj 31 dni bez plam, czerwiec 16 dni.

Wykres 1. Postęp 24. cyklu aktywności słonecznej - stan po II kwartale 2020 r. Credits: NOAA/SWPC
Wykres 1. Postęp 24. cyklu aktywności słonecznej - stan po II kwartale 2020 r. Credits: NOAA/SWPC

Maj 2020 roku stał się nowym rekordzistą w ujęciu miesięcznym podczas trwającego minimum aktywności słonecznej - do tej pory najwięcej dni z zerową liczbą Wolfa w skali miesiąca był lipiec 2018 roku (30 dni). Jak widać, zmiana lidera nastąpiła późno, po niemal dwóch latach od tamtego wyniku (wykres 3), co tylko potwierdza jak rozwleczone staje się obecne minimum. Pierwszy raz nastąpiła sytuacja, gdy maksymalnie długi miesiąc nie przynosi ani jednego dnia z plamą na tarczy słonecznej - podobny przypadek choć na skalę o 3 dni mniejszą mieliśmy w pierwszym kwartale 2019 roku, kiedy całkowicie "bezplamowym" miesiącem stał się luty. Wynik maja 2020 nie może być więc już poprawiony innym miesiącem - ile by minimum jeszcze nie trwało i jakkolwiek głębokie by nie było - maj 2020 roku z miejsca lidera na liście miesięcy najbardziej wyciszonej aktywności słonecznej już nie może ustąpić, co najwyżej może zacząć je współdzielić z innymi równie długimi miesiącami gdyby sytuacja miała się jeszcze powtórzyć.

Wykres 2. Liczba dni bez plam w I i II kwartale 2020 roku. Kolejno dla II kwartału: kwiecień 21 dni, maj 31 dni i kwiecień 16 dni. Dla porównania w roku ubiegłym drugi kwartał zapisał się następująco: kwiecień - 12 dni, maj 15 dni i czerwiec 26 dni. Oprac. własne
Wykres 2. Liczba dni bez plam w I i II kwartale 2020 roku. Kolejno dla II kwartału: kwiecień 21 dni, maj 31 dni i kwiecień 16 dni. Dla porównania w roku ubiegłym drugi kwartał zapisał się następująco: kwiecień - 12 dni, maj 15 dni i czerwiec 26 dni. Oprac. własne

Wykres 3. Miesiące po maksimach 24. cyklu aktywności słonecznej, podczas których wystąpiły dni z R=0 - stan po II kwartale 2020 roku. Oprac. własne
Wykres 3. Miesiące po maksimach 24. cyklu aktywności słonecznej, podczas których wystąpiły dni z R=0 - stan po II kwartale 2020 roku. Oprac. własne

Wykres 4. Kwartalne sumy dni z R=0 od początku 2016 roku. Stan po II kwartale 2020 r. Jak widać, obecnie przez trzeci kwartał z rzędu rysuje się tendencja zbieżna z sytuacją przed III kwartałem 2018 roku, kiedy to po sumach za trzy ostatnie kwartały nastąpił gwałtowny skok do 85 dni bez plam w trzecim kwartale. Niewykluczone, że podobne zjawisko zaobserwujemy w tym roku, choć nawet gdyby nie wystąpiło to nic nie stoi na przeszkodzie, by po na pozór trwałej tendencji malejących sum kwartalnych nastąpił niespodziewany wzrost. Jak będzie w roku 2020 przekonamy się już w najbliższych 2,5 miesiącach. Oprac. własne.
Wykres 4. Kwartalne sumy dni z R=0 od początku 2016 roku. Stan po II kwartale 2020 r. Jak widać, obecnie przez trzeci kwartał z rzędu rysuje się tendencja zbieżna z sytuacją przed III kwartałem 2019 roku, kiedy to po sumach za trzy ostatnie kwartały nastąpił gwałtowny skok do 85 dni bez plam w trzecim kwartale. Niewykluczone, że podobne zjawisko zaobserwujemy w tym roku, choć nawet gdyby nie wystąpiło to nic nie stoi na przeszkodzie, by po na pozór trwałej tendencji malejących sum kwartalnych nastąpił niespodziewany wzrost. Jak będzie w roku 2020 przekonamy się już w najbliższych 2,5 miesiącach. Oprac. własne.

W porównaniu do drugiego kwartału 2019 roku obserwowaliśmy następującą zmianę: kwiecień - wzrost o 9 dni bez plam (2019 - 12 dni), maj - wzrost o 16 dni (2019 - 15 dni), czerwiec - ubytek o 10 dni (2019 - 26 dni). Ostatni miesiąc był więc wyjątkiem, jednak na tle wyżej wspomnianych zmian nie jest on w żadnej mierze jaskółką, która mogłaby zwiastować rychłe większe zmiany.

Mimo znacznego zwiększenia sumy dni bez plam po dwóch kwartałach wobec roku poprzedniego, pod względem sum kwartalnych kolejny raz zarysowała się tendencja spadkowa i zostało to dokonane przez trzeci kwartał z rzędu. Tendencja ta rysuje się od zamknięcia III kwartału 2019 roku, który przyniósł 85 dni bez plam (rekord w ujęciu kwartalnym), IV kwartał 2019 roku - 84 dni, I kwartał 2020 - 71, a II kwartał 68 dni. O ile lipiec, sierpień i wrzesień 2020 roku złożą się na sumę kwartalną mniejszą od tej za II kwartał, pierwszy raz w trwającym Słonecznym Minimum zaobserwowalibyśmy tego typu tendencję niezaburzaną przez cały rok.

Na podobne osiągnięcie Słońca mogące mylnie zwiastować stały trend wychodzenia z minimum można było dać się nabrać po II kwartale 2019 roku (wykres 4), kiedy tak jak teraz obserwowana była przez trzy kwartały tendencja malejącej sumy kwartalnej. Nagle bez ostrzeżenia nadszedł rekordowy III kwartał dobitnie pokazując, że nie ma mowy o finale minimum - po II kwartale 2019 roku z zaledwie 53 dniami stanu czystej tarczy słonecznej jego następca przyniósł skok do aż 85 dni. Czy teraz zaobserwujemy identyczną powtórkę sytuacji sprzed roku okaże się już za 2,5 miesiąca. Jak dotychczas lipiec przyniósł już 13 razy sytuację z pozbawioną plam tarczą słoneczną na 17 dni i nie wygląda na to, by miały nastąpić bardziej radykalne zmiany.


AKTYWNOŚĆ SŁONECZNA I GEOMAGNETYCZNA
Pojedynczym akcentem wyróżniającym się nie tylko na tle ostatnich miesięcy, ale nawet całego dotychczasowego przebiegu Słonecznego Minimum był umiarkowanie silny rozbłysk  klasy M1.1 z 29 maja o godz. 09:24 CEST. Jego źródłem była zanikająca grupa plam tuż za wschodnią krawędzią, która po wstąpieniu na tarczę zanikła zanim zdążyła uzyskać oficjalną numerację. Ponieważ do rozbłysku doszło przed jej pojawieniem się w pełnej krasie na tarczy słonecznej nie ulega wątpliwości, że rzeczywista siła rozbłysku była nieco wyższa, niż pomiar z sondy GOES umieszczonej między Słońcem i Ziemią.

Rozbłysk klasy M1.1 był najsilniejszym przejawem aktywności słonecznej od października 2017 roku, kiedy nastąpił ostatni przed minimum rozbłysk klasy M. Po ponad 2,5 letniej przerwie Słońce dało o sobie znać w najwyraźniejszy jak dotychczas sposób, jednak zjawisko to okazało się wydarzeniem pojedynczym (choć powiązanym z bliskim mu rozbłyskiem klasy C9.3 o 12:46 CEST tego samego dnia) i z uwagi na umiejscowienie jego źródła poza tarczą słoneczną - pozostającym bez jakiegokolwiek wpływu na aktywność geomagnetyczną.

Po lewej: indeks zaburzeń ziemskiego pola magnetycznego za okres 18-20.04.2020 r. Widoczne dwa epizody ze słabą burzą magnetyczną kategorii G1 w dniu 20.04.2020 r. Credit: SWPC. Po prawej: zbliżenie na wschodzącą grupę plam tuż po wyemitowaniu przez nią rozbłysku klasy M1.1 z 29.05.2020 r. w długości fali 131 i 304 angstremów. Credit: SDO

W drugim kwartale wystąpiła jedna burza magnetyczna  kategorii G1 o sześciogodzinnym czasie między 11:00 a 17:00 CEST. Poprzednia sytuacja ze słabą burzą miała miejsce w październiku 2019 roku i podobnie jak teraz, zakończyła się krótkotrwałym wzrostem aktywności zórz polarnych nad biegunami i szerokościami okołobiegunowymi, będąc skutkiem napływu strumienia wiatru słonecznego o nieco korzystniejszych niż normalnie cechach dla wywoływania aktywności geomagnetycznej.

Akcenty takie jak rozbłysk klasy M1.1 z 29 maja czy słaba burza magnetyczna kategorii G1 z 20 kwietnia pokazują nam, że mimo głębokiego uśpienia w ostatnich latach Dzienna Gwiazda nie zapomniała o swojej prawdziwej naturze dając sygnał, że Słoneczne Minimum nie będzie trwało w nieskończoność. Te akcenty oczywiście cieszą, jednak z racji na swój pojedynczy charakter bledną w obliczu tego wszystkiego, co Słońce dostarcza nam przez przeważającą część ostatnich lat i miesięcy.

PODSUMOWANIE I PROGNOZA
Na półmetku 2020 roku, który zaczął się od kilku szybko formujących się plam nowego cyklu, a które to były "fałszywym alarmem", widzimy wyraźnie przez jak głębokie Słoneczne Minimum przechodzimy. Gdyby na początku 2020 roku ktoś powiedział, że przyniesie on podobną sumę dni bez plam co rekordzista naszych czasów - rok 2019 z sumą 281 dni - mogłoby to się wydawać za przesadzoną obawę tym bardziej, że rok wcześniej - 2018 - mieliśmy ich też już ponad 200 (222). Tymczasem teraz, w drugie półrocze 2020 roku wkroczyliśmy z aż 139 dniami stanu zerowej liczby Wolfa, o 27 dni wyższym niż w analogicznym punkcie roku 2019 - to różnica blisko o cały miesiąc, co uwypukla fakt, że tendencja malejącej sumy kwartalnej trzeci kwartał z rzędu ma niewielkie znaczenie, a przypadek z II-III kwartału 2019 dodatkowo przypomina, że taka tendencja może nagle radykalnie się obrócić na rzecz wyciszenia aktywności plamotwórczej.

Zgodnie z  aktualną prognozą 25. cyklu aktywności słonecznej, nadir ("pik w dół") obecnego Słonecznego Minimum miał wystąpić w kwietniu 2020 +/- 6 miesięcy. Po wcześniej przytoczonych sumach miesięcznych drugiego kwartału widać, że nie koreluje to zbyt dobrze z prognozą, wprawdzie w maju mieliśmy cały miesiąc bez plam, ale nie był to ani najdłuższy okres absencji plam w jednym nieprzerwanym ciągu, ani nie przełożyło się to na rekordowo wysoką sumę kwartalną. Można na dzień dzisiejszy twierdzić, że znacznie większe wyciszenie bliższe określeniu dokładnego momentu najgłębszego uśpienia aktywności plamotwórczej pomiędzy 24. a 25. cyklem słonecznym mieliśmy właśnie w rekordowym jak dotąd III kwartale 2019 roku, kiedy nie tylko suma kwartalna okazała się najwyższa, ale i czas nieustannego stanu czystej tarczy istniał dłużej.

Prędzej zatem w półrocznym zakresie błędu względem kwietnia 2020 można umiejscawiać IV kwartał 2019 (84 dni) wespół z III kwartałem (85), aniżeli kwiecień, maj czy czerwiec 2020. Oczywiście nie wiemy jaki będzie ostatecznie rozpoczęty III kwartał 2020, ale z dotychczasowego przebiegu cyklu wydaje się coraz bardziej uprawnione twierdzenie, że moment najgłębszego uśpienia Słońca powinniśmy mieć za sobą, wyznaczając ten czas na III i IV kwartał 2019 roku.

Z dotychczas 12 plam powstałych w 2020 roku (10 w pierwszym półroczu) 9 z nich posiadała polaryzację o odmiennej biegunowości względem plam starego cyklu, wskazując na przynależność do nowego 25. cyklu aktywności słonecznej. To już wyraźna dominacja plam nowego cyklu nad poprzednim (75 do 25%), wskazująca, że jesteśmy na bardzo zaawansowanym już etapie mieszania się obu cykli, a zdaniem niektórych - początkowym etapie nowego cyklu słonecznego mogącego mieć jednakowoż często cechy Słonecznego Minimum. Mimo to po dwóch kwartałach 2020 roku jesteśmy wciąż na doskonałej drodze do zbliżenia się do wyniku sumy dni bez plam do rekordzisty naszych czasów, roku 2019. Nawet gdyby pogłębienie ciszy już nie następowało, a utrzymywany był jedynie trend z pierwszej połowy roku, wciąż stoi przed nami otworem perspektywa uzbierania około 280 dni bez plam za rok 2020.

Gdyby tak się stało, choćby i bez pobicia zeszłorocznej sumy rocznej, a jedynie ze zbliżeniem do niej, można będzie śmiało mówić o najgłębszym Słonecznym Minimum od ponad wieku, bowiem nawet najgłębsze minimum naszego pokolenia (2007-2009) poprzedzające 24. cyklu aktywności słonecznej nie przyniosło trzech z rzędu lat z rocznymi sumami przekraczającymi 200 dni. Jeśli 2020 rok tę granicę 200 dni przełamie - a dzieli nas od niej już tylko 50 dni przy dopiero co rozpoczętej drugiej połowie roku - będzie to rekordowo głębokie Słoneczne Minimum od czasu 13. cyklu słonecznego sprzed wieku. Coraz więcej wskazuje, że do tego stanu zmierzamy.


Autorski komentarz do bieżącej aktywności słonecznej - podstrona Solar Update
Warunki aktywności słonecznej i zórz polarnych na żywo wraz z objaśnieniami - podstrona Pogoda kosmiczna


Powiązane:
Prognoza 25. cyklu aktywności słonecznej


  f    t   Bądź na bieżąco z tekstami, zjawiskami astronomicznymi, alarmami zorzowymi i wszystkim co ważne dla amatora astronomii - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku, obserwuj blog na Twitterze bądź zapisz się do subskrybentów kwartalnego Newslettera.

Brak komentarzy:

Publikowanie komentarza

Zainteresował Ciebie wpis? Masz własne spostrzeżenia? Chcesz dołączyć do dyskusji lub rozpocząć nową? Śmiało! :-)
Jak możesz zostawić komentarz? - Instrukcja
Pamiętaj o Polityce komentarzy

W komentarzach możesz stosować podstawowe tagi HTML w znacznikach <> jak b, i, a href="link"