Обзор состояния космической погоды за октябрь 2021 г.

2.11.21

Наблюдения за солнечно – земными параметрами в октябре 2021 показывают, что Солнце продолжает постепенно выходить из состояния глубокого минимума. Знаменательным месяцем для развития 25 солнечного цикла стал июль 2021 года. Этот месяц 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-сентябре наблюдался спад солнечной активности. В начале октября солнечная активность также оставалась на низком уровне, повышение наблюдалось в третьей декаде октября, когда на видимой стороне солнечного диска регистрировалось одновременно 5-7 активных областей.

В октябре 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 – октябре, 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 большую часть октября оставалась низкой. Количество активных областей на видимой стороне солнечного диска составляло 1-3, в этот период было зарегистрировано 2 беспятенных дня. Следует отметить, что в последние три года большую часть времени солнечный диск оставался абсолютно пустым. Новый рост солнечной активности начался 23 октября, с появлением на солнечном диске  4-6 активных областей. 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 резко возросло количество солнечных пятен и повысилась вспышечная активность. В результате с 23 по 31 октября на видимой стороне солнечного диска ежедневно наблюдалось от 32 до 96 солнечных пятен. Наибольшее количество пятен зарегистрировано 28 ноября – 96. Данные о пятнообразовательной активности Солнца – это хороший пример эволюционного развития вспышечно-спокойных активных областей.

Вспышечная активность Солнца в октябре по сравнению с сентябрем возросла. В начале месяца активные области оставались тихими и стабильными, в день регистрировалось 3-7 вспышек класса В и редкие вспышки класса С. Первая в октябре солнечная вспышка класса М1.6 была произведена 9 октября в АО12882 и вызвала быстротечное гало. Это был первое в 25 солнечном цикле гало направленное непосредственно к Земле. Ниже, на рисунке 1, показано распространение потока раскаленной плазмы от вспышки класса М1.6 из АО12882 9 октября, по данным обсерватории солнечной динамики НАСА (SOHO).

.

Рисунок 1 –Распространение потока раскаленной плазмы после вспышки М1.4 из активной области 12882 9 октября 2021 года  по данным обсерватории солнечной динамики НАСА (SOHO)

В 2021  году было зарегистрировано несколько частичных гало, расположенных далеко от центра солнечного диска. Такие выбросы задевали магнитосферу Земли слабыми скользящими ударами и вызывали только возмущенные периоды. С 22 ноября, с появлением на видимой стороне Солнца, в основном в южном полушарии, одновременно  4-7 активных областей, вспышечная активность резко возросла. Ежедневно регистрировалось до 18 вспышек класса В , до 12 – класса С и, наконец, 26 октября в северо-западной части диска была зарегистрированы вторая в октябре вспышка класса М1.3. Затем, 28 октября,  на Солнце произошел один из крупнейших, а, возможно, самый крупный за последние годы всплеск солнечной активности. За 28 октября 2021 года, на Солнце было зарегистрировано 14 вспышек, в том числе две вспышки класса M и одна вспышка максимального класса X. Все события произошли в активной области 12887, где накануне были зарегистрированы мощные выбросы магнитных полей и образование значительного, около 30, числа солнечных пятен. Именно магнитные поля, которые формируются в глубинах Солнца, а затем выбрасываются на его поверхность, являются главным топливом для солнечной активности. В данном случае выброс раскаленной плазмы находился почти в центре солнечного диска, поэтому 30-31 октября ожидалась большая магнитная буря. В действительности воздействие СМЕ на магнитосферу Земли оказалось слабым. Видимо, основная масса плазмы была выброшена в основном к югу от линии Солнце-Земля и от нашей планеты.  В результате в отдельных регионах была зарегистрирована скоротечная малая магнитная буря или только возмущенные периоды. Всего в октябре было зарегистрировано: 1 вспышка класса Х, 5 вспышек класса М, 77 вспышки класса С и 215 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. 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 и 28.10 была зарегистрирована еще одна вспышка класса Х1.0 в АО12887.

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

Уровень потока радиоизлучения (F10.7) с 1 по 22 октября плавно понижался с 91 по 76. С 23 октября, с появлением на видимой стороне солнечного диска сразу 4-6 активных областей, амплитуда потока радиоизлучения возросла с 77 до 112. Наибольшая величина зарегистрирована 28 октября – 112. Солнечные вспышки среднего и высшего класса 26-29 октября вызвали всплески радиоизлучения II и IV типа, продолжавшиеся 10-40 минути

Геомагнитная обстановка весь октябрь оставалась низкой. 1 и 2 октября зарегистрирована возмущенная обстановка в результате скользящего удара от СМЕ (частичное гало), произведенного из АО12871 28 сентября. 9 октября выброс корональной массы после вспышки класса М1.6 (полное скоротечное гало) из АО12882 достиг магнитосферы Земли, что привело к умеренной магнитной буре. Ниже, на рисунке 2, приведены характеристики параметров межпланетной среды во время этой бури по данным АСЕ. 12 октября наблюдался небольшой скачок скорости солнечного ветра-до 480km/s, магнитные параметры достигли: Bt– 18нТл, а Bz – ±17нТл.

Рисунок 2– Характеристики параметров межпланетной среды

по данным ACE c 9 по 15 октября 2021 года

На рисунке 3 приведены данные геомагнитной обсерватории института ионосферы г. Алматы  во время магнитной бури 12 октября. 10 октября была зарегистрирована скоротечная  малая суббуря -3 часа, 11 октября в конце дня наблюдались два возмущенных периода и, наконец, 12 октября три периода малой магнитной бури и один умеренной.

Рисунок 3– Изменение геомагнитной активности во время умеренной

магнитной бури 11-12 октября 2021 года по данным геомагнитной

обсерватории института ионосферы г.  Алматы

31 октября скользящий удар по магнитосфере Земли от СМЕ 28 октября привел к короткой малой магнитной буре. В остальные дни октября сохранялась спокойная или слабовозмущенная геомагнитная обстановка.

С 9 по 12 октября, в результате воздействия потока от вспышки класса М1.6 наблюдалось очень слабое возрастание уровня протонов с энергиями r>10 MeV: 09.10/~14 UT; max 09/~20 UT — 1.31 pfu; 12/02 UT. Солнечные события 28 октября привели к первому в 25 цикле GLE – к протонному возрастанию, которое было зарегистрировано на поверхности Земли станциями, расположенными вблизи южного полюса – FSMT (R=0/3) и SOPO (R=1/0) (Рисунок 4). По данным среднеширотной станции ААТВ, возрастание протонов зафиксировано не было. Следует отметить, что до этого последнее солнечное протонное событие такого уровня было зарегистрировано в сентябре 2017 года и с тех пор поток протонов оставался на уровне фона.

Рисунок 4– Изменение уровня потока протонов

с 19 по 29 октября 2021 года по данным спутника GOES-15.

Повышение уровня потока высокоэнергичных электронов с энергиями Е>2 MeV на геостационарных орбитах в октябре не наблюдалось.

Значительные  форбуш-эффекты в октябре 2021 года не наблюдались.

Геофизическая обстановка в октябре 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