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

Czy w tytule dzisiejszego podsumowania aktywności słonecznej tradycyjnie ukazującego się tu pewien czas po zamknięciu kwartału dostrzegacie coś dziwnego, albo błędnego? Jakaś liczba Wam może nie pasuje, albo coś w ten deseń? Nie trzymając w niepewności zaczynam od informacji, że dziś podsumowanie kwartalne ukazuje się jako tekst przynależący już na oficjalnie do nowego, 25. cyklu aktywności słonecznej. Od tej największej zmiany wypada mi dziś zacząć opracowanie, w drodze wyjątku podsumowanie aktywności plamotwórczej będzie kolejnym dopiero punktem.

Dziś mogę pisać i możemy mówić już na oficjalnie o trwającym w swoich pierwszych etapach 25. cyklu aktywności słonecznej. W połowie września NASA i NOAA wystosowały wspólne oświadczenie dla opinii publicznej stwierdzające na podstawie wniosków heliofizyków i naukowców zajmujących się prognozowaniem cykli słonecznych o potwierdzeniu rozpoczęcia się nowego cyklu¹. Moment rozpoczynający 25. cykl aktywności słonecznej został wyznaczony na grudzień 2019 roku, a więc już 10 miesięcy wstecz względem momentu wydania takiego oświadczenia. Nie jest to oczywiście żadne niezamierzone opóźnienie w wydaniu takiej opinii, ale konieczność.

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

Aktywność Dziennej Gwiazdy jest bowiem na tyle dynamiczna i niejednorodna, że za każdym razem takie momenty cyklu jak ścisły punkt minimum czy maksimum ocenia się z perspektywy czasu, jaki musi upłynąć od faktycznego ich wystąpienia. Dopiero ocena z perspektywy większej ilości miesięcy pozwala z większą dokładnością stwierdzić czy, a jeśli tak, to w którym momencie mieliśmy do czynienia z zainicjowaniem nowego cyklu bądź osiągnięciem szczytu jego aktywności (w połowie cyklu o tym, że maksimum nadeszło i jest za nami także przekonujemy się z pewnym opóźnieniem i nie jest to nic nienormalnego). Z tego też powodu pozwoliłem sobie nie tworzyć osobnego tekstu na ten temat w połowie września, bo oficjalne stwierdzanie, że nowy cykl się zaczął, nie jest sensacją, jaką uczyniły ją liczne media, a jedynie potwierdzeniem procesu, który tak naprawdę miał miejsce już znacznie wcześniej, przy czym dopiero teraz widać go wyraźniej.

Wyznaczenie ścisłego punktu minimum, tak zwanego nadiru ("piku w dół") na grudzień 2019 mieści się w ramach zakresu błędu prognozy 25. cyklu aktywności  słonecznej z końca 2019 roku i nie dziwi w świetle statystyk, które w IV kwartale 2019 roku odnotowaliśmy. Wpisuje się też w moje hipotezy, jakimi się podzieliłem z Wami w poprzednim ➨ opracowaniu za II kwartał 2020. Warto przypomnieć w tym miejscu, że w okresie od 14 listopada do 23 grudnia 2019 r. nastąpił najdłuższy² w całym Słonecznym Minimum 40-dniowy okres ciągłej absencji plam na tarczy słonecznej, dodatkowo IV kwartał wespół z III kwartałem przyniosły najwyższe sumy kwartalne takich dni. Podczas innych lat opornie kończącego się Słonecznego Minimum (2017-2020) nie wystąpił dłuższy niż 40 dni okres permanentnej nieobecności plam i jest to zdecydowanie kluczowy, choć nie jedyny, powód określenia grudnia 2019 za ścisły punkt Słonecznego Minimum. Oprócz tego okresu warto tu odnotować ➨ 5 innych porównywalnie długich okresów absencji plam: 33-dniowy od 31 stycznia do 4 marca 2019 r., 36-dniowy od 19 maja do 23 czerwca 2019 r., 34-dniowy od 2 lutego do 6 marca 2020 r., 31-dniowy od 1 do 31 maja 2020 r., oraz niedawno zakończony 33-dniowy okres od 22 sierpnia do 23 września 2020 r. - daje to 3 okresy powyżej 30 dni w samym roku 2020.

Rok 2020 zamkniemy zatem już jako oficjalnie pierwszy pełny rok 25. cyklu aktywności słonecznej, jednak w poprzednim akapicie wspominałem, iż minimum ma kończyć się bardzo opornie, dlatego cierpliwość wśród miłośników obserwacji plam słonecznych jak i spragnionych zórz polarnych czytelników nadal jest wysoce zalecana. Wychodzenie ze Słonecznego Minimum nigdy nie jest procesem z dnia na dzień. Dodatkowo w przypadku obecnych, słabych cykli słonecznych mamy też przypomnienie ze strony heliofizyków, iż pierwsze etapy nowego cyklu mogą po częstokroć przypominać nam widoki i sytuacje przynależące raczej do słonecznych minimów. Skoro nawet maksimum powinno wypaść porównywalnie z poprzednim, a więc wyraźnie poniżej średniej, to faza wzrostowa cyklu tym bardziej może być powolna i niezbyt imponująca. Pomimo powolnego rozwoju nowego cyklu nie powinny nas dziwić częste okresy z pozbawioną plam tarczą słoneczną mimo sporadycznie pojawiających się grup plam nowego cyklu, ale z biegiem czasu takich okresów powinno systematycznie ubywać. Tak czy siak zatem proces rosnącej aktywności plamotwórczej powoli już ruszył i obecnie jesteśmy już znacznie bliżej wyjścia ze Słonecznego Minimum niż dalej, a rozwój 25. cyklu aktywności słonecznej z każdym kwartałem powinien uwidaczniać się coraz wyraźniej, aż do połowy roku 2025 kiedy to prognozowane jest Słoneczne Maksimum.

W zakończonym trzecim kwartale 2020 roku zaobserwowaliśmy 59 dni bez plam, na co złożyły się kolejne sumy miesięczne: lipiec 17 dni, sierpień 15 dni i wrzesień 27 dni. W porównaniu z rekordowym III kwartałem rekordowego roku 2019 jest to obniżenie wyniku o 24 dni. Indywidualnie wrzesień okazał się podobny do września z 2019 roku (teraz "aktywniejszy" o 1 dzień), pozostałe miesiące wyraźnie aktywniejsze - lipiec o 12, sierpień o 13 dni wobec roku 2019. Pod względem całościowym III kwartał 2020 roku z sumą 59 dni nie jest wynikiem szczególnie wyróżniającym się - zapisał się dopiero na 7. miejscu ex aequo z I kwartałem 2019 roku.

Wykres 2. Liczba dni bez plam w I, II i III kwartale 2020 roku. Kolejno dla III kwartału: lipiec 17 dni, sierpień 15 dni i wrzesień 27 dni. Dla porównania w roku ubiegłym drugi kwartał zapisał się następująco: lipiec - 29 dni, sierpień 28 dni i wrzesień 26 dni. Oprac. własne

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

Wykres 4. Kwartalne sumy dni z R=0 od początku 2016 roku. Stan po III kwartale 2020 r. Po raz pierwszy w ramach tego Słonecznego Minimum zarysowała się tendencja spadkowa sum kwartalnych kontynuowana niezmiennie przez cały rok - od rekordowego III kwartału 2019 roku każdy kolejny przynosi systematycznie rosnącą aktywność plamotwórczą Słońca i malejące sumy kwartalne stanu czystej tarczy. Podobna tendencja zarysowała rok wcześniej, jednak III kwartał 2019 roku radykalnie ją przerwał przynosząc faktyczne najgłębsze wyciszenie aktywności słonecznej w ramach okresu przejściowego pomiędzy jednym a drugim cyklem. Oprac. własne.

Jest jednak ważne dla odnotowania, że po raz pierwszy w ramach tego Słonecznego Minimum zarysowała się tendencja spadkowa w sumach kwartalnych podtrzymywana przez cały rok. Od czasu zamknięcia rekordowego III kwartału 2019 każda następna suma kwartalna okazywała się niższa i proces ten po raz pierwszy został podtrzymany przez cztery kwartały z rzędu. Przynajmniej więc pod tym względem widać, że aktywność plamotwórcza wzrosła i powoli z minimum zaczynamy wychodzić. Warto jednocześnie mieć na uwadze, że już bywały sytuacje, w których po kilku przybierających na aktywności kwartałach, następowało nagłe odwrócenie sytuacji i nowy pik sumy dni bez plam (najdobitniejszy przykład to przejście z II do III kwartału 2019), więc wspomniane utrzymanie tendencji rosnącej produkcji plam w ujęciu kwartalnym przez cały ostatni rok nie musi przekreślać szans na wystąpienie jeszcze w niedalekiej przyszłości sum kwartalnych niekoniecznie rekordowych, ale wyższych od tej ostatniej. Prawdopodobieństwo takich sytuacji z każdym kwartałem będzie jednak wyraźnie malejące.

AKTYWNOŚĆ SŁONECZNA I GEOMAGNETYCZNA

W III kwartale 2020 nie wystąpił żaden istotny rozbłysk klasy M/X; słaba klasa C została osiągnięta trzykrotnie, co jest pierwszą taką sytuacją w roku, jednak zjawiska te były wyraźnie słabsze od umiarkowanie silnego rozbłysku klasy M1.1 z 29 maja br., który jak dotąd okazał się zjawiskiem pojedynczym. Dwukrotnie wystąpił stan słabej burzy magnetycznej ➨ kategorii G1 (28 i 31 sierpnia) wskutek napływu do Ziemi nieco korzystniejszego strumienia wiatru słonecznego z niewielkiej dziury koronalnej - wspomniane wzburzenia pogody kosmicznej były krótkotrwałe i odseparowane o 3 doby, ale posiadały wspólne źródło.

PODSUMOWANIE I PROGNOZA

Po trzech kwartałach 2020 roku pewne statystyki wskazują wyraźnie na powolne wychodzenie ze Słonecznego Minimum jednak przy jednoczesnym występowaniu cech czyniących rok 2020 niewiele odmienny od minionego. O ile sumy kwartalne dni bez plam na tarczy Dziennej Gwiazdy stały się malejące konsekwentnie przez cały rok, co jest pierwszą taką sytuacją w Słonecznym Minimum, o tyle zamknięcie III kwartału z sumą bliską 200 dni zerowej liczby Wolfa od początku roku upodabnia wciąż bieżący rok do zeszłorocznego. Rekordzista naszych czasów - 2019, z sumą 281 dni bez plam, przekroczenie progu 200 dni przyniósł 4 października ub.r., podczas gdy teraz ten sam próg osiągnęliśmy raptem dwie doby później (co jednak wejdzie już w skład opracowania IV kwartału) - więc widać wyraźnie, że mimo stopniowego zwiększania ilości grup plam, całościowo rok 2020 może okazać się porównywalny z rekordowym 2019, o ile ostatni kwartał utrzyma choćby poziom aktywności plamotwórczej z kwartału trzeciego. Nie powinno to być trudne, tym bardziej, że nadal nie możemy się skarżyć na brak dłuższych okresów ciągłej absencji plam.

Nowy cykl rozwija się, co widać nie tylko po malejących sumach kwartalnych dni bez plam, ale też dominacją plam nowego cyklu, na tle których grupy plam stanowiące reprezentantów starego cyklu są już wyjątkami. Zakładając w rozpoczętym kwartale utrzymanie tendencji do rosnącej aktywności plamotwórczej w porównywalnym stopniu jak przez ostatnich 12 miesięcy, całościowa suma dni bez plam za rok 2020 może i tak osiągnąć około 250 dni lub ten próg przekroczyć, a wówczas będzie to wyraźne zbliżenie się do rekordowej sumy w tym stuleciu, jaką przyniósł nam rok 2019. Czy rekord sumy dni ze stanem czystej tarczy słonecznej zostanie pobity - wydaje się bardzo mało prawdopodobne. Trzy ostatnie miesiące tego roku musiałyby bowiem przynieść w sumie mniej, niż tydzień widoczności jakichkolwiek plam, czyniąc z IV kwartału 2020 rekordzistę w takim ujęciu przerywającego roczną tendencję przyrostu liczby plam, a to za sprawą sporadycznie występujących regionów aktywnych nowego cyklu - w niewielkiej skali, ale jednak - zdaje się przekreślać szansę na poprawie rekordu stulecia rok po roku. Oczekujmy zatem kontynuacji powolnego wychodzenia z minimum za sprawą okresowo pojawiających się plam, głównie nowego cyklu, najpewniej o prostej budowie i nikłych szansach na silniejsze zjawiska im towarzyszące, ale możemy być jednocześnie pewni, że widoków pozbawionej plam tarczy słonecznej, do jakich się przyzwyczailiśmy w ostatnich latach, wciąż będzie pod dostatkiem.

To też może Cię zainteresować

➨ 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.

1) NASA
2) "Najdłuższy" odnosi się do stanu na dzień publikacji tekstu. Niewykluczone, że zanim 25. cykl na dobre się rozpocznie, zaobserwujemy jeszcze dłuższy od 40 dni okres bez plam, ale wydaje się to już mało prawdopodobne - nie mniej jednak nie zerowe.