Postęp 25. cyklu aktywności słonecznej: stan po IV kwartale 2020 roku

W podsumowaniu ➨ III kwartału 2020 roku publikowanym w październiku ub.r. nowością był fakt, iż po raz pierwszy kwartalne omówienie aktywności Dziennej Gwiazdy weszło już na oficjalnie w ramy nowego 25. cyklu aktywności słonecznej. Tym razem drugi raz z rzędu przyjdzie mi napisać o kilku nowościach, które same w sobie niczym nadzwyczajnym nie są, ale na tle tego, do czego Słońce nas przyzwyczaiło w ostatnich trzech latach, nowości te były nieomal rewolucją. Zapraszam.

W czwartym kwartale 2020 roku wystąpiło zaledwie 13 dni bez plam. Tak, nie przewidzieliście się - napisałem kwartale, a nie miesiącu. Jest to suma najniższa od czasu wejścia w Słoneczne Minimum, na którą złożyło się kolejno: po 9 dni w październiku i po 2 dni w listopadzie i grudniu. Jest to najniższa suma kwartalna od czasu nadejścia czwartego kwartału 2016 roku, kiedy także mieliśmy 13 dni bez plam na Słońcu, tyle, że wówczas było to dopiero wchodzenie w okres uśpienia aktywności kończącego 24. cykl aktywności słonecznej. Taka niska suma kwartalna oraz siłą rzeczy bardzo niskie jak na obecny etap nowego cyklu sumy miesięczne nie muszą i najpewniej nie będą zapoczątkowaniem trwałej tendencji, zwłaszcza, że w chwili publikacji tego wpisu (stan na 22 stycznia 2021) miesiąc ten już przyniósł 12 dni bez plam, co jest niemal wyrównaniem sumy za całe trzy ostatnie miesiące 2020 roku. Jest to jednak sygnał, że nowy ➨ 25. cykl aktywności słonecznej ewidentnie zaczyna przejawiać oznaki życia i bardzo prawdopodobne, że w roku 2021 podobnych sytuacji ze zmniejszającą się liczbą okresów zerowej liczby Wolfa oraz ich długości, będzie zauważalnie więcej.

Wykres 1. Postęp 25. cyklu aktywności słonecznej - stan po IV kwartale 2020 roku. Credits: SWPC/NOAA

W październiku 2020 przerwany został tym samym 3-letni okres zapoczątkowany w październiku 2017 roku, podczas którego każdy kolejny miesiąc przynosił nam przynajmniej 10 dni z pozbawioną plam tarczą słoneczną. Tutaj również nie należy oczekiwać, że jest to już stała tendencja (złamał ją już choćby styczeń 2021), jednak i w takim ujęciu liczba miesięcy z R=0 poniżej 10 dni powinna teraz wyraźniej wzrastać.

Z kolei ➨ 12 listopada po raz pierwszy w ramach nowego cyklu wystąpiła sytuacja, że tarcza słoneczna nie stała się pozbawiona plam przez cały miesiąc. Krótko wprawdzie po osiągnięciu tego "wyczynu" Słońce stało się na moment czyste, ale od połowy listopada znów mogliśmy obserwować nowe grupy plam. Niektóre spośród nich, jakie obserwowaliśmy w całym ostatnim kwartale minionego roku były zaskakujących rozmiarów jak na obecny bardzo wczesny etap cyklu słonecznego. Wraz z rozbudową plam nastąpiło przerwanie 3-letniego okresu bez istotnych rozbłysków słonecznych - ale o tym w rozdziale niżej.

Suma summarum rok 2020 zamknięty został z wynikiem 211 dni bez plam, co stanowi wynik o 11 dni niższy niż w roku 2018 i aż o 70 dni niższy, niż w rekordowym w naszym stuleciu 2019 roku z sumą 281 dni bez plam, kiedy to wyznaczono ścisły punkt Słonecznego Minimum. W trakcie dwunastu miesięcy 2020 roku Słońce wyprodukowało w sumie 40 grup plam - to o 18 obszarów aktywnych więcej, niż w roku 2019 (wykres 6) i niemal podwojenie ubiegłorocznego wyniku. Także tu widać zatem rozwój 25. cyklu słonecznego i gdyby nie pierwsza połowa stycznia 2021 można by już złudnie oczekiwać, że mamy do czynienia z tendencją stałą, która nie będzie przerywana takimi epizodami jak ten z właśnie minionych kilkunastu dni. Pamiętajmy więc, że choć nowy cykl budzi się do życia, klimaty znane nam z ostatnich trzech lat wygaszonej aktywności słonecznej jeszcze się z nami nie pożegnały. Sama ➨ prognoza na nowy cykl mówi zresztą o tym, że jego pierwsze lata rozwojowe mogą wiązać się z dość opornym wychodzeniem z minimum.

Wykres 2. Liczba dni bez plam w 2020 roku. W czwartym kwartale widoczny rażący spadek liczby dni z czystą tarczą słoneczną, sprawiający że całościowa suma roczna stała się niższa o równowartość ponad dwóch miesięcy wobec rekordowego roku 2019. W październiku wystąpiło 9 dni z zerową liczbą Wolfa, w listopadzie i grudniu zaledwie po 2 dni. To największy wzrost produkcji plam od czwartego kwartału 2016 roku. Oprac. własne.

Wykres 3. Liczba dni z R=0 w poszczególnych latach po maksimach 24. cyklu aktywności słonecznej i pierwszym roku 25. cyklu; stan po 2020 roku. Wreszcie po 5 latach od wejścia w etap schyłkowy poprzedniego cyklu słonecznego "przestaliśmy się wspinać" - punkt najgłębszego (tu szczyt) wygaszenia produkcji plam w Słonecznym Minimum ewidentnie zostawiamy już za sobą. Oprac. własne

Wykres 4. Miesiące po maksimach 24. cyklu aktywności słonecznej, podczas których wystąpiły dni z R=0 - stan po 2020 roku. Oprac. własne

Wykres 5. Kwartalne sumy dni z R=0 od początku 2016 roku. Stan po 2020 r. Tak rażącego spadku na tym wykresie - innymi słowy - tak znacznego z kwartału na kwartał przyrostu produkcji plam słonecznych - jeszcze po maksimach poprzedniego cyklu nie obserwowaliśmy. Czwarty kwartał 2020 roku będzie niewątpliwie punktem odniesienia przez cały 25. cyklu słoneczny jako moment, w którym zarysowała się tak wyraźna zmiana z jednego kwartału na następny - trudno bowiem już zakładać możliwość wygaszenia produkcji plam na skalę z pierwszych trzech kwartałów 2020 roku i szansę jeszcze większego piku w dół na tym wykresie. Nie jest to wprawdzie jeszcze obniżenie sum kwartalnych z R=0 do poziomu sprzed wejścia w etap schyłkowy 24. cyklu aktywności słonecznej, ale i tak wygląda to już bardzo optymistycznie. Oprac. własne.

Wykres 6. Suma obszarów aktywnych w poszczególnych latach 24. cyklu aktywności słonecznej i pierwszym roku 25. cyklu aktywności słonecznej - stan po roku 2020. W roku 2020 Słońce wyprodukowało 40 grup plam, to jest niemal o 100% więcej niż w roku 2019, kiedy na przestrzeni dwunastu miesięcy mogliśmy ujrzeć zaledwie 22 nowe obszary aktywne. Krótko pisząc, 25. cykl aktywności słonecznej nieodwołalnie się zaczął. Oprac. własne.

Jaka będzie całościowa suma roczna w roku 2021 pod względem dni z czystą tarczą Dziennej Gwiazdy trudno prognozować, zwłaszcza że wygaszenie aktywności w latach 2018-2020 było wyraźnie silniejsze, niż w poprzednim Słonecznym Minimum z lat 2007-2009 (tamte trzy lata przyniosły w sumie 679 dni bez plam, podczas gdy Słoneczne Minimum między 24. a 25. cyklem w latach 2018-2020 takich dni dało nam 714). Trzycyfrowa suma za rok 2021 jest więc nie mniej prawdopodobna w tym momencie, co wynik poniżej 100 dni bez plam, dlatego na tak wczesnym etapie roku, w jakim teraz się znajdujemy, bezpieczniej jest nie przekreślać żadnego scenariusza.

AKTYWNOŚĆ SŁONECZNA I GEOMAGNETYCZNA

Czwarty kwartał 2020 roku przyniósł nam pierwsze po ponad trzyletniej przerwie istotne wydarzenia z zakresu aktywności słonecznej. Najważniejszym z nich jest bez wątpienia silny ➨ rozbłysk klasy M4.4 z 29 listopada. Był to najsilniejszy rozbłysk od 2017 roku, który posiadał najpewniej jeszcze wyższą energię, jako, że jego źródło - grupa plam 2790 - przebywało jeszcze za wschodnią krawędzią uniemożliwiając sondzie GOES znajdującej się między Słońcem a Ziemią dokładne zmierzenie siły rozbłysku. Tuż po rozbłysku doszło do uwolnienia koronalnego wyrzutu masy (CME) - ten jednak z uwagi na przebywanie grupy plam emitującej rozbłysk jeszcze przed wejściem na tarczę słoneczną, nie miał szansy być skierowanym ku naszej planecie. W innym razie niewykluczona byłaby silna burza magnetyczna, ale wydarzenie to i tak okazało się zapowiedzią  pierwszych zorzowych emocji w nowym cyklu.

7 grudnia ten sam obszar aktywny 2790 będąc niemal w centrum tarczy słonecznej wytworzył słabszy, ale ➨ długotrwały rozbłysk klasy C7.4. W skali możliwości Słońca nie było to istotne wydarzenie, ale fakt, że wystąpiło tuż po przejściu tej grupy plam przez centrum tarczy i powiązane było z emisją koronalnego wyrzutu masy typu full-halo, dawał pewność, że CME uderzy w Ziemię. Minięcie naszej planety było w tym wypadku niemożliwe i wyrzut uderzył 10 grudnia. Niestety z obiecujących danych z koronografów niewiele się urzeczywistniło przede wszystkim z uwagi na zawsze losową i decydującą składową - siły pola magnetycznego wiatru słonecznego i jego skierowania. Natężenie pola magnetycznego było bardzo słabe do 10nT, a skierowanie dominująco północne, blokujące rozwój aktywności geomagnetycznej. Zaczęliśmy od prognozy umiarkowanej do silnej burzy magnetycznej kategorii G2-G3, zakończyliśmy z trzygodzinnym epizodem niestabilności (Kp=4) poniżej poziomu słabej burzy. Polscy obserwatorzy nie mieli jednak powodów do zmartwień, ponieważ nawet gdyby korzystna prognoza się urzeczywistniła, fatalna aura nad naszym krajem uniemożliwiłaby wówczas jakiekolwiek próby polowania na zorzę polarną. Tak czy siak pierwsze koty za płoty!

PODSUMOWANIE I PROGNOZA

Domknęliśmy pierwszy rok nowego 25. cyklu aktywności słonecznej. Po czwartym kwartale 2020 roku widać wyraźne oznaki wybudzania się Słońca po trzyletnim uśpieniu. Za nami pierwsza sytuacja nieustannej widoczności plam na tarczy w ramach 25. cyklu aktywności słonecznej przez cały miesiąc, pierwsze istotne rozbłyski, na czele z rozbłyskiem klasy M4.4 z 29 listopada oraz pierwsze koronalne wyrzuty masy emitowane w następstwie rozbłysków. Za nami także rażący w ujęciu kwartalnym przyrost dni z widocznością plam słonecznych, których choć mało na tle słonecznych maksimów - nie było tak wiele od czasu zakończenia 2016 roku, kiedy dopiero zmierzaliśmy do Słonecznego Minimum. Minimum to ostatecznie sklasyfikowane na grudzień 2019 roku zostawiamy za sobą, choć ze świadomością, że widoków pozbawionej plam tarczy słonecznej jeszcze nam z pewnością Dzienna Gwiazda trochę dostarczy, zanim 25. cykl definitywnie się rozpędzi.

Przypadek stycznia 2021 (12 dni bez plam do chwili obecnej) pokazuje, że nie nadszedł jeszcze czas, by obiecujące okresy z czwartego kwartału 2020 stały się już stałą tendencją; przeciwnie - pokazuje, że nowy cykl wchodzić będzie "na wyższe obroty" z towarzyszącym nam na razie przeplataniem widoków optymistycznych z tymi znanymi z okresów minimalnej aktywności słonecznej. Wszystko jednak przed nami - gorzej jak w roku 2020 już z pewnością nie będzie, a jeśli styczeń 2021 okaże się "wypadkiem przy pracy" może być nie tylko nieco lepiej, ale może i znacznie lepiej. Póki co nie musimy się chwilowym wzrostem liczby dni bez plam specjalnie martwić, ale raczej z nadzieją wypatrywać kolejnych obszarów aktywnych, które powinny sprawić, że rok 2021 mimo wszystko częściej będzie już nam przynosił dni z widocznością plam i towarzyszącymi im zjawiskami pożądanymi przez zarówno miłośników obserwacji Dziennej Gwiazdy jak i spragnionych emocji zorzowych, niż ze stanem czystej tarczy.

Autorski komentarz do bieżącej aktywności słonecznej - podstrona ➨ Solar Update

Warunki aktywności słonecznej i geomagnetycznej na żywo z objaśnieniami nt. interpretacji danych - podstrona ➨ Pogoda kosmiczna

  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.