Обзор состояния космической погоды за сентябрь 2021 г.

1.10.21

Наблюдения  за солнечно – земными параметрами в сентябре 2021 показывают, что Солнце продолжает постепенно выходить из состояния глубокого минимума. Июль 2021 года оказался знаменательным месяцем. В июле 25 солнечный цикл  ознаменовался сразу несколькими неожиданными событиями пороговых значений, включая свою первую X-вспышку и, в какой-то момент, одновременное появление на солнечном диске 6 солнечных активных областей. После всплеска солнечной активности в июле, в августе наблюдался спад. В начале сентября солнечная активность также оставалась на низком уровне, ситуация несколько изменилась 3 сентября, когда на видимой стороне солнечного диска появилось сразу шесть крупных активных областей.

 Солнечная активность в сентябре, по сравнению с августом, повысилась. На поверхности нашей звезды продолжали появляться небольшие короткоживущие активные области с группами солнечных пятен различной сложности. И активные области, и пятна располагались на заметном удалении от экватора, что находится в согласии с теорией развития солнечных циклов. Таким образом, текущий 25 цикл солнечной активности начал активную деятельность в июле, через 18 месяцев после прохождения точки минимума, в сентябре после августовского затишья наблюдалось возрастание солнечной активности.

В связи с прохождением Солнца через минимум солнечного цикла, конфигурация его активных центров крайне упростилась. В 2019 — 2021 годах основным источником геомагнитных возмущений остаются небольшие корональные дыры, расположенные в нескольких десятках градусов друг от друга. В результате вращения Солнца, эти области появляются на востоке солнечного диска, затем проходят через центральный солнечный меридиан и снова уходят с видимой стороны Солнца на его западном лимбе. Как правило, такие СН вызывают небольшие магнитные бури или возмущенную обстановку.

Пятнообразовательная активность Солнца с 3 сентября, после появления на видимой части солнечного диска шести, а немного позже четырех, крупных активных областей, начала увеличиваться и с 5 по 12 сентября количество солнечных пятен превышало 80. Наибольшее количество было зафиксировано 9 сентября – 124. Следует отметить, что в последние три года большую часть времени солнечный диск оставался абсолютно пустым. Поэтому появление сразу шести, а через два дня четырех крупных активных областей стало заметным событием, сразу возросло количество солнечных пятен. После того, как 14 сентября эти области скрылись за западным краем солнечного диска, начался спад солнечной активности, до 19 сентября отмечено 4 «беспятенных» дня. Следующий более слабый рост солнечной активности начался с 20 сентября, когда на видимой стороне солнечного лимба появились сразу 3, а через два дня 5 активных областей, незначительных размеров и малоактивные. Поскольку скорость всплытия новых магнитных потоков в этих группах была небольшой, вся энергия потоков пошла на рост количества солнечных пятен и их площади. В результате с 20 по 30 сентября ежедневно на видимой стороне солнечного диска наблюдалось от 50 до 76 солнечных пятен. Это хороший пример эволюционного развития вспышечно-спокойных активных областей.

Вспышечная активность Солнца в сентябре по сравнению с августом увеличилась. В начале месяца активные области оставались тихими и стабильными. Всего на 30 сентября было зарегистрировано 2 вспышки класса М, 33 вспышки класса С и 226 вспышек класса В. Таким образом, солнечная активность растёт пока главным образом «вширь», то есть путём наращивания числа событий, без синхронного увеличения их мощности. В результате, хотя полная энергия солнечной активности увеличивается, мощность каждого отдельного события оказывается недостаточной чтобы вызвать значительную магнитную бурю. Самыми заметными вспышечными событиями сентября стали две вспышки класса М, из АО12871 23 сентября: M1.9 (15:28 UT) и M2.9 (04:42 UT). Ниже, на рисунке 1, показано расположение активной области 12871 при вспышках класса М за 23 сентября.

Рисунок 1 – Расположение активной области 12781 на солнечном диске

23 августа 2021 года во время солнечных вспышек класса М, по данным обсерватории солнечной динамики НАСА (SDO)

Следующим значительным событием стало частичное гало после вспышки класса С2.9 из той же распадающейся АО12871, зарегистрированное  28 сентября (06:34 UT). Ударная волна выбросила CME в космос. По данным Солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO) этот выброс почти наверняка коснется Земли и вызовет малую магнитную бурю. Расчетное время прибытия – 1 октября. Ниже, на рисунке 2, показано распространение потока  раскаленной плазмы от вспышки класса С2.9 из АО12871 28 сентября.

Рисунок 2 – Распространение потока раскаленной плазмы после вспышки С2.9 из активной области 12781 28 сентября 2021 года  по данным обсерватории солнечной динамики НАСА (SOHO)

Следует отметить, что последние большие солнечные вспышки были зарегистрированы в 2017 году: 4.09 – класса М5.0,  6.09 – Х2.2 и Х9.3, 7.09 – М7.3 и Х13, 9.09 – М8.1, 10.09–Х8.2, все эти вспышки произошли в АО12673. Большая вспышка класса Х1.5 была зарегистрирована  и 3 июля 2021 года в АО 12838.

Значительных извержений солнечных волокон в сентябре не наблюдалось. Последняя, значительная эрупция была зарегистрирована 20.04.2018 в центральной части солнечного лимба.

Уровень потока радиоизлучения (F10.7) с 1 по 13 сентября  оставался несколько повышенным: от 84 до 101, затем, с 14 по 21 сентября, начал понижаться и составлял 77-79. С 20 сентября, после появления на видимой стороне солнечного лимба 4-6 активных областей одновременно, поток радиоизлучения увеличился до 75-90. Наибольшая величина зарегистрирована 8  и 29 сентября – 101.

Геомагнитная обстановка весь сентябрь оставалась низкой. 5 сентября распадающаяся активная область 12865 произвела вспышку класса В, вызвавшую слабый выброс раскаленной плазмы в строну Земли, в результате 7 и 8 сентября были зарегистрированы отдельные возмущенные периоды. Единственная в сентябре малая магнитная буря произошла 17-18 сентября, источником этого возмущения стал суммарный эффект от прихода  СМЕ от выброса волокна 13 сентября и влияние потока солнечного ветра из северной СН1030. Ниже, на рисунке 3, приведены характеристики параметров межпланетной среды во время этой бури по данным АСЕ. 17-18 сентября скорость солнечного ветра оставалась низкой и не превышала 400km/s, магнитные параметры достигли: Bt– 15нТл, а Bz – ±17нТл.

Рисунок 3– Характеристики параметров межпланетной среды

по данным ACE c 10 по 21 сентября 2021 года

В остальные дни сентября сохранялась спокойная или слабовозмущенная геомагнитная обстановка.

Последнее солнечное протонное событие было зарегистрировано в сентябре 2017 года, с тех пор поток протонов оставался на уровне фона.

Небольшое повышение уровня потока высокоэнергичных электронов с энергиями Е>2 MeV на геостационарных орбитах наблюдалось с 1 — 3 сентября, в остальные дни месяца величина потока оставалась на уровне фона.

Значительные  форбуш-эффекты в сентябре 2021 года не наблюдались.

Геофизическая обстановка в сентябре 2021 года оставалась в целом благоприятной.

Информация предоставлена ДТОО «Институт ионосферы».

Обзор составлен по экспериментальным измерениям на казахстанской системе мониторинга и прогноза космической погоды, а также открытых источников из сети Интернет, предоставляющих измерения различных параметров и изображения Солнца на спутниках и космических обсерваториях