СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ И КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ В НАСТОЯЩЕМ И БЛИЖАЙШЕМ БУДУЩЕМ

Ю.И. Стожков (ФИАН),

В.П. Охлопков (НИИЯФ МГУ)

7-ая конференция «Физика плазмы в солнечной системе»,

6 - 9 февраля 2012 г., ИКИ РАН "Физика

СОЛНЕЧНАЯ АКТИВНОСТЬ

Daily Sun: 05.02.2012 Sunspot number : 30 http://spaceweather.com/

Shove D.J. Sunspots cycles, Stroudsburg,Hutchinson Ros. Publ., 1983

0

50

100

150

200

1000 1200 1400 1600 1800 2000

Rz

Year

О W S M D

0

20

40

60

80

100

1600 1700 1800 1900 2000

su

ns

po

t nu

mb

er

Year

Tsm = 11 yrs

M

D

1280 – 1350 – Минимум Вольфа (W)

1415 – 1540 – Минимум Шперера (S)

1620 – 1720 – Минимум Маундера (М)

1790 – 1835 – Минимум Дальтона (D)

2007 – 2040 – Современный (NEW)

продолжительный минимум

0

0.5

1

1.5

2

2.5

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

Год

r, с

ол

н.

рад

иус

O W S M D New

Расстояние между положением центра Солнца и положением центра масс солнечной системы (внешние планеты, включая Юпитер)

Расстояние между положением центра Солнца и положением центра масс солнечной системы (все внешние планеты, Тсгл = 40 годам)

1.1

1.15

1.2

1.25

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200

Год

r, с

ол

н.

рад

иус

O W S M D New

0

50

100

150

200

1995 2000 2005 2010 2015 2020 2025

Год

Rz

3

Stozhkov Y. Modulation of cosmic ray flux at the beginning of the 24-th solar activity cycle. Proc. Intern. Symp. FORGES 2008, Nor Amberd, (A. Chilingarian, ed.) Armenia. Yerevan: Cosmic Ray Division, Alikhanyan Phys. Inst., 2009, 12- 15. ISBN 99941-0-165-X.

0

50

100

150

200

1995 2000 2005 2010 2015 2020

Rz

Год

Стожков Ю.И., Ермаков В.И., Охлопков В.П. // Рабочее совещание «Циклы активности на Солнце и звёздах». ГАИШ МГУ. 18-19 декабря 2009. Труды рабочего совещания. Санкт-Петербург. 2009. с. 263.

0

50

100

150

200

1995 2000 2005 2010 2015 2020

Rz

Год

10

12

14

16

18

20

22

24

0 2 4 6 8 10 12

he

liola

titu

de

Sunspot group number

24-th s.c. 20-th s.c.1.2010

1.2011

5.2011

6.1966

1.1971

1.1969

1.1970

1.1968

1.1967

TTsm = 5 months

10

12

14

16

18

20

22

24

0 5 10 15 20

he

liola

titu

de

Sunspot group number

24-th s.c. 21-st s.c.

1.2010

1.2011

5.2011

1.1978

1.1983

1.1982

1.1981

1.1980

1.1979

10

12

14

16

18

20

22

24

26

0 5 10 15

he

liola

titu

de

Sunspot group number

24-th s.c. 22-nd s.c.

1.2010

1.2011

5.2011

1.1988

1.19931.1992

1.1991

1.1990

1.1989

10

12

14

16

18

20

22

24

26

0 2 4 6 8 10 12

he

liola

titu

de

Sunspot group number

24-th s.c. 23-rd s.c.

1.2010

1.2011

5.2011

2.1998

1.1999

1.2000

1.2001 1.2002

1.2003

ЕЕЕTЕ

TTTsm = 5 months

14

16

18

20

22

24

2009 2010 2011 2012 2013

He

liola

titu

de

, d

eg

ree

Year

Tsm = 5 points

Rzmax = 168.6e-0.16t

r = 0.8

10

100

1 000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Rzm

ax

t (Rz ≤ 20), год

(tmax - tmin) = 0.470*t (R z ≤ 20) + 2.943r = 0.72 +/- 0.10

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

t (Rz ≤ 20), годы

t max

- t

min

, го

ды

T

http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/ssn_predict_l.gif

http://solarscience.msfc.nasa.gov/images/ssn_predict_l.gif

Lizzie Buchen “What will next solar cycle bring?” p. 414

2 64 8 100

Years from cycle start

1600 1700 1800 1900 2000

12

Year

GrandmaximumRz

Rz

0

200

100

0

150

50

100

Cycle

14

19

20151050

24

Maunderminimum

(Science 334, 916 (2011); Sami K. Solanki, et al. Analyzing Solar Cycles)

Выводы

Оправдался прогноз о наступлении нового длительного периода низкой солнечной активности (2007 г.), который будет продолжаться следующие 2-3 солнечных цикла.

Вероятное максимальное среднегодовое значение Rz в 24-ом солнечном цикле будет равно Rz (50 – 70).

Первый максимум солнечной активности имел место в сентябре – декабре 2011 г.

Следующий максимум (меньший или сравнимый с максимумом 2011 г.) возможен в 2013 г.

КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ

http://omniweb.gfsc.nasa.gov/; http://spaceweather.com/

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

МП

П, н

Т

Год

http://omniweb.gfsc.nasa.gov/; http://spaceweather.com/

300

350

400

450

500

550

600

650

1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

VCВ

, км

/с

Год

Polar magnetic field of the Sun (North+South)http://wso.stanford.edu/gifs/Polar.gif

1.8

2.2

2.6

3.0

3.4

3.8

1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015

Nm

, см

-2с-1

Год

Nm MuodiNm MoodiNm Miodi

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015

Nm

, см

-2с

-1

Год

Rc = 2.4 ГВ

Rc = 0.04 и 0.5 ГВ

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015

N

, см

-2с

-1

Год

Е = 250 - 1500 МэВ

Выводы

В настоящее время потоки КЛ в ~ 2 раза выше минимальных значений, которые наблюдались в предыдущих максимумах солнечной активности.

Маловероятно дальнейшее более или менее значительное понижение потоков КЛ, т.к. в ближайшем будущем прогнозируется постоянство или уменьшение уровня солнечной активности.

СПАСИБО

Т, годы М/Мз r, а.е.Юпитер 11.8622 318 5.2Сатурн 29.4577 95.2 9.54Уран 84.0139 14.6 19.2Нептун 165.793 17.2 30.1Плутон 247.78 ~ 0.002 39.4

(Мз = 5.975×1027 г Мс = 1.989×1033 г)