Postęp 25. cyklu aktywności słonecznej: stan po I kwartale 2022 roku

Za nami wyczekiwany, zdecydowanie przełomowy kwartał w zostawianiu w tyle Słonecznego Minimum i w rozpędzaniu się 25. cyklu aktywności słonecznej. Po raz pierwszy od siedmiu lat roku doczekaliśmy się sytuacji, w której suma kwartalna za ilość dni bez plam na tarczy słoneczny wynosi równe zero. Po raz pierwszy od siedmiu lat miesięczna średnia liczba Wolfa wzrosła powyżej 75, co stanowi prawie 70% wartości sugerowanej przez oficjalną prognozę na czas Słonecznego Maksimum, podczas gdy za nami dopiero 2 pełne lata bieżącego cyklu plus ostatni kwartał. Po raz pierwszy od siedmiu lat wchodzimy w drugi kwartał bez ani jednego wyzerowania dziennej liczby Wolfa - plamy słoneczne towarzyszą nam jak dotąd nieustannie od 11 grudnia 2021 roku i pomimo krótkotrwałych "chwil grozy" gdy wydawało się, że czeka nas oczyszczenie tarczy, produkcja plam ruszała na nowo i Słońce nie miało problemu z podtrzymaniem ciągłej obecności widocznych od ziemskiej strony obszarów aktywnych.

Sam wstęp zawarł już w krótkich dwóch zdaniach właściwie wszystko, co od kilku lat stanowiło pierwszy temat kwartalnych podsumowań, które zaczynałem od przytoczenia miesięcznych sum bez plam na tarczy słonecznej i porównywaniu jak bardzo cisza się pogłębiła. Tak wyczekiwany przełom oznacza "przestawienie wajchy" w kwartalnych podsumowaniach, które odtąd mogą już pełną parą skupiać się na przytaczaniu miesięcznych liczb Wolfa i porównywaniu jak aktywność słoneczna się rozpędza.

Dla formalności zawrę jeszcze w tym opracowaniu wykresy (1, 2, 3) ukierunkowane na stan czystej tarczy, ale dodam zarazem już ten właściwy (4), który od kolejnego kwartalnego podsumowania będzie zastępować dotychczasowy schemat opracowań, a który miejmy nadzieję, nie będzie już więcej potrzebny - cały kwartał bez wyzerowania liczby Wolfa bardzo dobrze rokuje na kolejne miesiące i chociaż nigdy nie możemy wykluczyć szansy na zupełne oczyszczenie tarczy, to prawdopodobieństwo zerowania liczby Wolfa i zniknięcia plam w sposób radykalny zostało odsunięte. Dla porównania, I kwartał 2021 roku przyniósł nam 34 dni bez plam na tarczy - 16 dni w styczniu, 15 dni w lutym i 3 dni w marcu. Postęp bardzo wyraźny.

Wykres 1. Liczba dni bez plam w I kwartale 2022 roku. Zarówno styczeń, luty jak i marzec nie przyniosły żadnego dnia oczyszczonej z plam tarczy.
 Wykres 2. Miesiące po maksimach 24. cyklu aktywności słonecznej, podczas których wystąpiły dni z R=0 - stan po I kwartale 2022 roku.
 Wykres 3. Kwartalne sumy dni z R=0 od początku 2016 roku. Stan po I kwartale 2022 r. Po raz pierwszy od 2015 roku przez cały kwartał nie doszło do żadnego dnia z pozbawioną plam tarczą słoneczną. Oprac. własne.

Miesięczna średnia liczba Wolfa za styczeń 2022 roku wyniosła 54, wobec 29 w oficjalnej prognozie. Luty dał nam wynik na poziomie 59,7 wobec 31,5 w oficjalnej prognozie, a marzec, który nam zamknął ten najważniejszy od lat kwartał zapisał się ze średnią liczbą Wolfa na poziomie 78,5 wobec 34,1 oczekiwanych na ten miesiąc. To praktycznie dwukrotnie wyższa aktywność plamotwórcza w porównaniu do oficjalnej prognozy na ten etap cyklu. Jednocześnie marcowy wynik stanowi najwyższą średnią miesięczną liczbę Wolfa od września 2015 roku (78,6).

Wykres 4. Miesięczne średnie liczby Wolfa - stan po I kwartale 2022 roku. Oprac. własne.

Teraz jednak konieczne ostudzenie nastrojów. Otóż w poprzednim 24. cyklu słonecznym rozpoczętym w grudniu 2008 roku podobną wartość miesięcznej średniej liczby Wolfa (78,6) Słońce wykształciło w identycznym momencie, w marcu 2011 (a więc w roku, który przyniósł pierwszy szczyt aktywności słonecznej minionego cyklu), po dwóch pełnych latach i jednym kwartale od rozpoczęcia cyklu. Obecnie tę samą niemal wartość (78,5) Dzienna Gwiazda osiągnęła w marcu 2022, w analogicznym czasie od oficjalnego początku cyklu jak poprzednio, wprawdzie znacznie wyprzedzając prognozę, ale nie różniąc się poziomem średniej miesięcznej liczby Wolfa od tego, co widzieliśmy w praktycznie tym samym etapie 24. cyklu. Biorąc tylko ten aspekt pod uwagę widać zatem, że niekoniecznie musi to świadczyć o silnym 25. cyklu słonecznym. Nie mniej za sprawą utrzymania trendu przewyższania prognozy, przez pierwsze trzy miesiące, marzec 2022 roku stał się już 18-tym z rzędu miesiącem, który wyprzedza oficjalną prognozę, a rzeczywiste zachowanie Słońca przynosi coraz silniejsze rozbieżności wobec predykcji NOAA/SWPC sugerującej słaby, bliźniaczy do poprzedniego cykl słoneczny.

Wykres 5. Postęp 25. cyklu aktywności słonecznej w szerokiej perspektywie z porównaniem do poprzedniego 24. cyklu - stan po I kwartale 2022 roku. W minionym cyklu widoczny podobny wynik średniej miesięcznej liczby Wolfa po niemal tym samym czasie od rozpoczęcia cyklu (grudzień 2008), a więc po dwóch pełnych latach i jednym kwartale (marzec 2011). Credits: SWPC/NOAA.
 Wykres 6. Postęp 25. cyklu aktywności słonecznej w szczegółowym ujęciu wyłącznie bieżącego cyklu. Rozbieżność między oficjalną predykcją, a rzeczywistą aktywnością Słońca staje się coraz silniejsza - już na obecnym etapie średnie miesięczne liczby Wolfa praktycznie dwukrotnie przewyższają przewidywane wartości, co dobitnie pokazuje marzec (78,5 wobec sugerowanej 34,1). Aktywność plamotwórcza przekraczająca prognozę zachodzi jak na razie nieprzerwanie od 18 miesięcy, z tendencją do nasilającej się rozbieżności między stanem faktycznym, a prognozowanym. Credits: SWPC/NOAA.

AKTYWNOŚĆ SŁONECZNA I GEOMAGNETYCZNA

Większa liczba plam to naturalnie większa szansa na występowanie rozbłysków i zjawisk z nimi powiązanych. W samym tylko marcu zaobserwowaliśmy 146 rozbłysków, w tym 14 dwóch górnych interesujących nas klas - jeden rozbłysk klasy X1.3 z 30.03 oraz aż 13 rozbłysków klasy M, z których najsilniejsze to M9.6 z pogranicza klasy X z 31.03,  M4.0 z 28.03 i dwukrotnie M2.2 z 11 i 29.03. Prócz tego styczeń przyniósł nam jeszcze rozbłysk klasy M5.5 dzierżący trzecie miejsce na podium spośród dotychczasowych rozbłysków 2022 roku. Największe wzmożenie aktywności słonecznej zapewniła nam najbardziej niestabilna magnetycznie grupa plam 2975 widoczna w drugiej połowie marca, która była źródłem najliczniejszych jak dotąd rozbłysków z poszczególnego regionu aktywnego w tym cyklu, o najbardziej skomplikowanym polu magnetycznym typu beta-gamma-delta czyniącym ją kandydatką do emitowania rozbłysków najwyższej energii.

Z tego potencjału region 2975 z lubością korzystał, ale jako spragnieni zórz polarnych musieliśmy raz po raz obchodzić się smakiem - mimo, że aktywność tego obszaru przyniosła dwa okresy gotowości zorzowej, w tym jednej z prognozowaną silną burzą magnetyczną kategorii G3, każda z tych gotowości przyniosła nam jedynie krótkotrwałe słabe burze magnetyczne kategorii G1, bez zórz polarnych nad Polską. To ulotne zjawisko udało się jednak zaobserwować Polakom na tydzień przed równonocą wiosenną - w noc z 13 na 14.03 doszło do umiarkowanej burzy magnetycznej kategorii G2, powstałej na skutek uderzenia koronalnego wyrzutu masy (CME) ze słabego rozbłysku klasy C3.1. Burza ta pozwoliła sfotografować subtelne światło zorzy polarnej nie tylko z Pomorza czy Wielkopolski, ale także Podkarpacia, a nawet z Czech. Burza trwała tylko 15 godzin, choć potencjał mieliśmy dla długotrwałej silnej aktywności geomagnetycznej jeszcze przez kolejnych 30 godzin - większą, bo około 70% część okresu oddziaływania CME, cały potencjał wiatru słonecznego pozostawał zablokowany, co szerzej wyjaśniłem w powyżej podlinkowanym opracowaniu burzy - podobnie zaś stało się u kresu marca po znacznie silniejszych rozbłyskach i szybszych CME.

Wykres 7. Indeks zaburzeń ziemskiego pola magnetycznego za okres 13-14 marca 2022 r. Widocznych 5 epizodów ze stanem burzy magnetycznej w ujęciu ciągłym, w tym 4 epizody po 3 godziny każdy dla umiarkowanej burzy magnetycznej kategorii G2, podczas której zaobserwowano zorze polarne z Polski, a nawet Czech. Credit: SWPC

Za sprawą rozbłysku klasy X1.3 z 30 marca, mamy już kompletne podium 25. cyklu słonecznego z trzema zjawiskami najwyższej energii. Marcowy rozbłysk uplasował się w tym względzie za rozbłyskiem klasy X1.5 z 3 lipca 2021 roku i przed rozbłyskiem klasy X1.0 z 28 października 2021 roku. Trudno wyrokować czy w drugim kwartale 2022 roku ilość zjawisk z dwóch najsilniejszych przedziałów będzie analogiczna co w marcu, ale jest pewne, że będzie ich przybywać. Początek emocji może nas czekać już w połowie kwietnia za sprawą potencjalnego powrotu grupy plam 2975 - o ile nie zanikła podczas obecnej wędrówki przez niedostrzegalną z naszej perspektywy półkulę słoneczną i o ile nie wytraciła swojego potencjału do aktywności rozbłyskowej. Prócz niej sam fakt rosnącej liczby grup plam wiąże się z rosnącą liczbą okazji do występowania istotnych rozbłysków, ale też formowania się licznych i rozległych protuberancji, które także mogą być źródłem koronalnych wyrzutów masy kiedy dochodzi do ich przerwania i erupcji - jak stało się to na przykład 3 kwietnia.

PODSUMOWANIE I PROGNOZA

Po takim przebiegu całego już nie miesiąca, ale nawet kwartału, bez ani jednego dnia z pozbawioną plam tarczą słoneczną, mamy dużo powodów do zadowolenia, jednak nie możemy zakładać, że stan taki utrzyma się już na stałe do najbliższego maksimum. Byłaby to zbyt optymistyczna dla obserwatorów teza, która oparta zostałaby o zbyt krótki odcinek czasu - bądź co bądź jeden kwartał na tle całego cyklu słonecznego to niewielka próbka i ferowanie wyroków w oparciu o aktywność słoneczną w tak wąskim zakresie czasu byłoby obarczone dużym prawdopodobieństwem chybienia. Wydaje się jednak już wysoce pewne, że rok ten zamkniemy jeśli nie z zerową sumą dni bez plam, to niewiele od zera większą.

Na obecnym etapie - wczesnym, bo dopiero po dwóch latach od rozpoczęcia cyklu i jednym kwartale, rzeczy mogą się dziać różne, z oczyszczeniem tarczy włącznie. Jeśli po półroczu ponownie będzie można cieszyć się z braku ani jednego dnia bez plam, a sytuacja z zerową sumą kwartalną nie okaże się jednorazowa, to z większą pewnością można będzie spojrzeć na resztę tego roku wieszcząc kontynuację trendu, jaki przyniosły ostatnie miesiące. Nastawmy się jednak na kontynuację przyspieszonej wobec prognozy produkcji plam, a siłą rzeczy rosnącą ilość regionów aktywnych mogących emitować silniejsze rozbłyski, częstsze koronalne wyrzuty masy i przynoszących systematycznie częstsze okazje do zwiększania przez wiatr słoneczny aktywności geomagnetycznej.

Wykres 8. Porównanie między 24. a 25. cyklem aktywności słonecznej w okresie od rozpoczęcia cyklu do obecnego etapu, w którym jesteśmy. Pomimo, że obecny cykl wydaje się zapowiadać jako wyraźnie aktywniejszy i wyprzedza założoną prognozę, to jego przebieg z imponującym wzrostem aktywności plamotwórczej w marcu 2022 nie różni się od sytuacji z początku poprzedniego cyklu. W przypadku obu cykli minęły 2 lata plus kwartał do osiągnięcia średniej miesięcznej liczby Wolfa na poziomie 78 i sugerowanie się dużym przyrostem plam za marzec 2022 jak i cały I kwartał nie musi przesądzać o nadchodzącym silnym cyklu, jako że cykl poprzedni przyniósł równie obiecujący wzrost produkcji plam na analogicznym etapie fazy rozwojowej cyklu, po czym przyniósł maksima najsłabsze od ponad wieku. Oprac. własne na podst. SWPC

Jednocześnie nie traćmy zimnej głowy widząc tak wysoką jak za marzec średnią miesięczną liczbę Wolfa, bo w poprzednim, najsłabszym od ponad stu lat 24. cyklu aktywności słonecznej, taka wartość pojawiła się w praktycznie tym samym etapie cyklu (wykres 8), co później wcale nie zaowocowało silnym maksimum. Szczyty były wprawdzie dwa, przerwane około dwoma latami uspokojenia (III-IV kwartał 2011 roku i I-II kwartał 2014 roku), ale ich intensywność była daleko poniżej średniej. Samo zatem osiągnięcie już teraz średniej miesięcznej liczby Wolfa powyżej 75 przez marzec 2022 to zdecydowanie za mało, by zakładać, że obecny cykl okaże się znacznie silniejszy od poprzedniego. Choćby patrząc na cykl poprzedni nie możemy wykluczyć i takiej opcji, gdy po wyraźnym jak obecnie wzroście produkcji plam w którymś momencie doszłoby do zrównania stanu realnego z prognozą, co w konsekwencji szybko mogłoby zacząć upodabniać bieżący cykl do poprzedniego, który po 2 latach i jednym kwartale też rozbudzał nadzieje, po czym szybko się wypalił. Oznak do umiarkowanego optymizmu wyraźnie przybywa, ale znaków zapytania też jest pod dostatkiem. Z tym większym zainteresowaniem można będzie więc śledzić poczynania Dziennej Gwiazdy w kolejnych miesiącach.

Powiązane:
Prognoza 25. cyklu aktywności słonecznej
25. cykl aktywności słonecznej jednym z najsilniejszych w historii? Termination Event - nowa zaskakująca teoria
Postęp 25. cyklu aktywności słonecznej: stan po IV kwartale 2021 roku

  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.