Ο Ήλιος βρίσκεται στα πρόθυρα ενός σημαντικού γεγονότος: μιας αντιστροφής του μαγνητικού πεδίου του. Το φαινόμενο αυτό συμβαίνει περίπου κάθε 11 χρόνια και σηματοδοτεί ένα σημαντικό στάδιο του ηλιακού κύκλου. Η μετατόπιση της πολικότητας υποδηλώνει το μέσο του ηλιακού μέγιστου, το αποκορύφωμα της ηλιακής δραστηριότητας, και την έναρξη της μετατόπισης προς το ηλιακό ελάχιστο.
Η τελευταία φορά που το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου αντιστράφηκε ήταν προς το τέλος του 2013. Τι προκαλεί όμως αυτή την αλλαγή στην πολικότητα και μήπως είναι επικίνδυνη; Ας ρίξουμε μια βαθιά ματιά στην αντιστροφή του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου και ας διερευνήσουμε τις επιπτώσεις που θα μπορούσε να έχει στη Γη.
Για να κατανοήσουμε την αντιστροφή του μαγνητικού πεδίου, πρώτα, είναι σημαντικό να είμαστε εξοικειωμένοι με τον ηλιακό κύκλο. Αυτός ο περίπου 11ετής κύκλος της ηλιακής δραστηριότητας καθοδηγείται από το μαγνητικό πεδίο του ήλιου και υποδεικνύεται από τη συχνότητα και την ένταση των ηλιακών κηλίδων που είναι ορατές στην επιφάνεια. Το ύψος της ηλιακής δραστηριότητας κατά τη διάρκεια ενός συγκεκριμένου ηλιακού κύκλου είναι γνωστό ως ηλιακό μέγιστο και οι τρέχουσες εκτιμήσεις προβλέπουν ότι θα συμβεί μεταξύ των τελών του 2024 και των αρχών του 2026.
Υπάρχει όμως και ένας άλλος πολύ σημαντικός, αν και λιγότερο γνωστός, κύκλος που περικλείει δύο 11ετείς ηλιακούς κύκλους. Γνωστός ως κύκλος Hale, αυτός ο μαγνητικός κύκλος διαρκεί περίπου 22 χρόνια, μέσω του οποίου το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου αντιστρέφεται και στη συνέχεια επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση.
Κατά τη διάρκεια του ηλιακού ελάχιστου, το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου είναι κοντά σε δίπολο, με έναν βόρειο και έναν νότιο πόλο, παρόμοιο με το μαγνητικό πεδίο της Γης. Καθώς όμως μετατοπιζόμαστε προς το ηλιακό μέγιστο, το μαγνητικό πεδίο του ήλιου γίνεται πιο πολύπλοκο, χωρίς σαφή διαχωρισμό βόρειου-νότιου πόλου. Μέχρι να περάσει το ηλιακό μέγιστο και να φτάσει το ηλιακό ελάχιστο, ο Ήλιος έχει επιστρέψει σε ένα δίπολο, αν και με ανεστραμμένη πολικότητα.
Η επερχόμενη αλλαγή στην πολικότητα θα είναι από το βόρειο στο νότιο μαγνητικό πεδίο στο βόρειο ημισφαίριο και αντίστροφα στο νότιο ημισφαίριο. Αυτό θα τον φέρει σε παρόμοιο μαγνητικό προσανατολισμό με τη Γη, η οποία έχει επίσης το μαγνητικό πεδίο της με νότιο προσανατολισμό στο βόρειο ημισφαίριο.
Η αντιστροφή οφείλεται στις ηλιακές κηλίδες, μαγνητικά πολύπλοκες περιοχές της επιφάνειας του Ήλιου που μπορούν να προκαλέσουν σημαντικά ηλιακά γεγονότα, όπως ηλιακές εκλάμψεις και στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας (CME) – μεγάλες εκρήξεις πλάσματος και μαγνητικού πεδίου.
Καθώς οι ηλιακές κηλίδες εμφανίζονται κοντά στον ισημερινό, θα έχουν προσανατολισμό που ταιριάζει με το παλιό μαγνητικό πεδίο, ενώ οι ηλιακές κηλίδες που σχηματίζονται πιο κοντά στους πόλους θα έχουν μαγνητικό πεδίο που θα ταιριάζει με τον εισερχόμενο μαγνητικό προσανατολισμό. Αυτό ονομάζεται νόμος του Hale.
“Το μαγνητικό πεδίο από τις ενεργές περιοχές κατευθύνεται προς τους πόλους και τελικά προκαλεί την αντιστροφή“, δήλωσε ο Todd Hoeksema, διευθυντής του Ηλιακού Παρατηρητηρίου Wilcox στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ.
Αλλά η ακριβής υποκείμενη αιτία μιας τέτοιας αναστροφής της πολικότητας παραμένει μυστηριώδης. “Αυτό οδηγεί σε ολόκληρο τον [ηλιακό] κύκλο, και αναρωτιέται κανείς τι είναι αυτό“, δήλωσε Phil Scherrer. “Ακόμα δεν έχουμε μια πραγματικά αυτοσυνεπή μαθηματική περιγραφή του τι συμβαίνει. Και μέχρι να μπορέσουμε να το μοντελοποιήσουμε, δεν το καταλαβαίνουμε πραγματικά, είναι δύσκολο να το κατανοήσουμε πραγματικά“.
Εξαρτάται πραγματικά από πού προέρχεται το μαγνητικό πεδίο. “Θα υπάρχουν πολλές ηλιακές κηλίδες; Και οι ηλιακές κηλίδες θα συνεισφέρουν στο μαγνητικό πεδίο του πόλου ή θα το ακυρώσουν κατά κάποιο τρόπο τοπικά; Αυτό το ερώτημα δεν ξέρουμε ακόμη πώς να το απαντήσουμε“.
Αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι η αναστροφή του ηλιακού μαγνητικού πεδίου δεν είναι στιγμιαία. Είναι μια σταδιακή μετάβαση από ένα δίπολο σε ένα σύνθετο μαγνητικό πεδίο, σε ένα αντίστροφο δίπολο κατά τη διάρκεια ολόκληρου του 11ετούς ηλιακού κύκλου. “Εν ολίγοις, δεν υπάρχει συγκεκριμένη “στιγμή” κατά την οποία οι πόλοι του Ήλιου αναστρέφονται. Δεν είναι όπως στη Γη, όπου η αναστροφή μετριέται με τη μετανάστευση του βόρειου/νότιου πόλου“.
Χρειάζεται γενικά ένα ή δύο χρόνια για μια πλήρη αντιστροφή, αλλά μπορεί να διαφέρει σημαντικά. Για παράδειγμα, το βόρειο πολικό πεδίο του Ηλιακού Κύκλου 24, ο οποίος έληξε τον Δεκέμβριο του 2019, χρειάστηκε σχεδόν πέντε χρόνια για να αντιστραφεί, σύμφωνα με το Εθνικό Ηλιακό Παρατηρητήριο.
Η αναστροφή του μαγνητικού πεδίου είναι τόσο σταδιακή, που δεν θα παρατηρήσετε καν πότε συμβαίνει. Και όχι, όσο δραματικό κι αν ακούγεται, δεν είναι σημάδι επικείμενης αποκάλυψης. “Ο κόσμος δεν θα τελειώσει αύριο“. Ωστόσο, θα βιώσουμε κάποιες από τις παρενέργειες της αναστροφής της πολικότητας.
Δεν υπάρχει καμία αμφιβολία ότι ο Ήλιος ήταν απίστευτα ενεργός πρόσφατα, εκτοξεύοντας πολυάριθμες ισχυρές ηλιακές εκλάμψεις και CMEs, προκαλώντας ισχυρές γεωμαγνητικές καταιγίδες στη Γη, οι οποίες, με τη σειρά τους, παρήγαγαν μερικές απίστευτες επιδείξεις σέλαος τον τελευταίο καιρό.
Ωστόσο, η αυξημένη σοβαρότητα του Διαστημικού Καιρού δεν είναι η άμεση αιτία της αλλαγής της πολικότητας. Αντίθετα, αυτά τα πράγματα τείνουν να συμβαίνουν μαζί. Ο Διαστημικός καιρός είναι συνήθως ο ισχυρότερος κατά τη διάρκεια του ηλιακού μέγιστου, όταν το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου είναι επίσης το πολυπλοκότερο.
Καθώς το μαγνητικό πεδίο του ήλιου μετατοπίζεται, το “φύλλο ρεύματος”, μια εκτεταμένη επιφάνεια που ακτινοβολεί δισεκατομμύρια μίλια προς τα έξω από τον ισημερινό του Ήλιου, γίνεται πολύ κυματιστό, παρέχοντας ένα καλύτερο φράγμα ενάντια στις κοσμικές ακτίνες.
Οι ερευνητές θα παρακολουθούν προσεκτικά την αντιστροφή του μαγνητικού πεδίου του Ήλιου και θα βλέπουν πόσος χρόνος χρειάζεται για να επανέλθει σε διπολική διαμόρφωση. Αν αυτό συμβεί μέσα στα επόμενα δύο χρόνια, ο επόμενος 11ετής κύκλος θα είναι σχετικά ενεργός, αλλά αν η συσσώρευση είναι αργή, ο κύκλος θα είναι σχετικά αδύναμος, όπως ο προηγούμενος Ηλιακός Κύκλος 24.
[via]
