Маундеровский минимум

Материал из Циклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Маундеровский минимум в 400-летней истории подсчёта числа солнечных пятен

Маундеровский минимум — период низкой солнечной активности, характеризующийся отсутствием или минимальным количеством пятен на Солнце. Название относят ко времени примерно от 1645 до 1715 года, когда солнечные пятна, по заметкам наблюдателей, стали чрезвычайно редки.

Содержание

[править] Описание и терминология

Этот термин был введен после публикации Джоном А. Эдди в журнале «Science» (1976 год) статьи под названием «The Maunder Minimum».[1] Период был им назван в честь солнечного астронома Эдварда В. Маундера (1851—1928), который изучал изменение количества солнечных пятен со временем,[2] включая данные второй половины XVII столетия. В 1890 и 1894 году Маундером были опубликованы две работы и представлены более ранние статьи, написанные Густавом Спорером. За время 30-летнего периода наблюдений, в эпоху минимума солнечной активности, Спорер зафиксировал на Солнце наличие менее 50 пятен, вместо 40-50 тысяч, типичных для наблюдений XX века.[3]

Маундеровский минимум совпал с вершиной Малого ледникового периода, который принёс в Европу значительное похолодание, и был отмечен голодом и мировой экспансией европейских держав. Причинно-следственная связь между низкой солнечной активностью и климатом в последнее время подтверждена данными о солнечной радиации, собранными спутником НАСА «SORCE», и научной группой из Великобритании, опубликовавшей в журнале «Nature Geoscience» расчёты, которые показывают воздействие солнечной активности на климат.[4].

[править] Наблюдения Солнца

В Маундеровский минимум 1645—1715 годов не было недостатка в наблюдениях за Солнцем, так в XVII веке Джованни Доменико Кассини проводилась систематическая программа наблюдений Солнца в Парижской обсерватории, при помощи астрономов Жана Пикара и Филиппа де ла-Гира. Ян Гевелий также выполнял наблюдения своими силами. Общее число солнечных пятен в разные годы было следующим:

Год Число пятен
1610 9
1620 6
1630 9
1640 0
1650 3
1660 О нескольких пятнах сообщает Ян Гевелий в Machina Coelestis
1670 0
1680 1 огромное пятно наблюдал Кассини

11-летние солнечные циклы могут быть экстраполированы на время Маундеровского минимума и соответствуют наблюдениям. Так максимумы 11-летних циклов выпадали на 1676, 1684, 1695, 1705 и 1716 годы. В эти годы имеющиеся пятна были сконцентрированы в южном полушарии Солнца, за исключением последнего цикла, когда пятна появились также в северном полушарии Солнца. Согласно закону Шперера, в начале каждого солнечного цикла пятна появляются во все более низких солнечных широтах, пока не достигают в среднем около 15° широты при максимальной солнечной активности. Затем пятна продолжает дрейфовать до примерно 7° солнечной широты и, в то время как пятна старого цикла исчезают, пятна нового цикла начинают появляться снова в высоких широтах. Видимость этих пятен зависит также от скорости вращения Солнца, различной на разных широтах:

Солнечная широта Период вращения
(дней)
24,7
35° 26,7
40° 28,0
75° 33,0

При этом следует учесть наклон эклиптики, равный 7° к плоскости солнечного экватора (широта 0°).

[править] Другие наблюдения

Солнечная активность по анализу радиоуглерода
График, показывающий изменение солнечной активности, в том числе изменения числа солнечных пятен и космогенного производства изотопов

Некоторые ученые предполагают, что высокая плотность древесины, которая использовалась в знаменитых инструментах, изготовленных мастером Антонио Страдивари, обусловлена медленным ростом деревьев из-за прохладного лета и суровых зим, вызванных климатическими изменениями эпохи Маундеровского минимума[5].

Прошлое солнечной активности может быть выявлено благодаря анализам содержания изотопов углерода-14 и бериллия-10, в слоях ледника и кольцах деревьев.[6] А в 2012 году был успешно проведён анализ по углероду-14 озёрных отложений.[7] Эти исследования позволили определить 18 минимумов активности Солнца за последние 8000 лет, включая минимум Шпёрера (1450—1540) и минимум Дальтона (1790—1820). Изыскания учёных показывают, что Солнце в настоящее время проводит до четверти своего времени в этих минимумах.

Согласно анализу рисунка Флемстида предполагается, что скорость вращения Солнца в глубокий минимум Маундера (1684) замедлилась[8], а также по собранным данным, в этот период наблюдалось падение интенсивности полярных сияний[9][10].

[править] Гипотеза о новом минимуме, подобном Маундеровскому

В 2020 году начинается 25-й цикл солнечной активности, который может открыть новый Малый ледниковый период — уже в 24-й цикл солнечной активности, начавшийся в марте 2008 года, в течении почти двух лет по 2010 год астрономами был отмечен весьма длительный промежуток отсутствия пятен на Солнце, продолжавшийся целых 780 дней, тогда как обычная продолжительность минимума солнечной активности составляет около 300 дней. Также Андрес Муньос-Ярамильо из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики отмечает нетипичное ослабление полярного магнитного поля Солнца в этот отрезок времени. Кроме того диаграмма средних температур Северного полушария уже 6,5 тысяч лет неуклонно демонстрирует падающий тренд.

По прогнозам, в грядущем 25-м цикле и до конца всего XXI века активность Солнца не превысит 50 единиц, что в два раза меньше комфортной нормы. При повторении климатического сценария Малого ледникового периода Европу ожидают весьма холодные времена. Так, русский народный календарь запечатлел приблизительные даты начала сезонов на исходе Малого ледникового периода (начало XIX века) в нечернозёмной полосе европейской России[11]:

Сезон ~ Начало
(датировка)
Весна 6 мая
(Егорьев день)
Лето 7 июля
(Иван Купала)
Осень 2 августа
(Ильин день)
Зима 14 октября
(Покров)

Интересно, что период уменьшения активности Солнца (1645—1715) совпал довольно точно с периодом жизни короля-Солнце Людовика XIV (1643—1715) во Франции и установлением абсолютизма в России, а климатические изменения, его сопровождающие, отразились в том числе в сказках Шарля Перро и братьев Гримм, где в качестве действующих отрицательных персонажей появляются родители, бросающие детей на голодную смерть (Гензель и Гретель), семейства людоедов (Мальчик-с-пальчик) и волки, нападающие на людей в их домах (Красная Шапочка).

[править] См. также

[править] Источники

  1. (англ.) Eddy J.A. (June 1976). «The Maunder Minimum». Science 192 (4245): 1189–202. DOI:10.1126/science.192.4245.1189. PMID 17771739. Bibcode1976Sci...192.1189E. PDF Copy
  2. (англ.) Who named the Maunder Minimum?
  3. (англ.) John E. Beckman and Terence J. Mahoney The Maunder Minimum and Climate Change: Have Historical Records Aided Current Research?. Astronomical Society of the Pacific.
  4. (англ.) Nature Geosciences (October 9, 2011). Solar forcing of winter climate variability in the Northern Hemisphere. Пресс-релиз.
  5. (англ.) Whitehouse, David Stradivarius 'sound' due to Sun. BBC News (December 17, 2003).
  6. (англ.) Field (2009), Giss, NASA, <http://pubs.giss.nasa.gov/docs/2009/2009_Field_etal.pdf> 
  7. (англ.) Celia Martin-Puertas, Katja Matthes, Achim Brauer, Raimund Muscheler, Felicitas Hansen, Christof Petrick, Ala Aldahan, Göran Possnert & Bas van Geel (April 2, 2012). «Regional atmospheric circulation shifts induced by a grand solar minimum». Nature Geoscience 5 (6): 397–401. DOI:10.1038/ngeo1460. Bibcode2012NatGe...5..397M.
  8. (англ.) Vaquero JM, Sánchez-Bajo F, Gallego MC (2002). «A Measure of the Solar Rotation During the Maunder Minimum». Solar Physics 207 (2): 219. DOI:10.1023/A:1016262813525.
  9. (англ.) Schröder, Wilfried (1992). «On the existence of the 11-year cycle in solar and auroral activity before and during the so-called Maunder Minimum». Journal of Geomagnetism and Geoelectricity 44 (2): 119–28. DOI:10.5636/jgg.44.119. ISSN 00221392.
  10. (англ.) Legrand, JP; Le Goff, M; Mazaudier, C; Schröder, W (1992). «Solar and auroral activities during the seventeenth century». Acta Geophysics and Geodetica Hungarica 27 (2–4): 251–282.
  11. Константин Ранкс «Пустыня Россия», — М.: Эксмо, 2011, С. 54, ISBN 978-5-699-46249-0


Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
Навигация
Инструменты