Том 65, № 4 (2025)

Описан новый физический механизм вспышечного энерговыделения в бессиловых магнитных жгутах: по мере выхода вершины жгутовой магнитной петли в корону Солнца внешнее давление, удерживающее жгут от бокового расширения, неуклонно падает. При некотором критически низком значении этого давления продольное магнитное поле жгута стремится к нулю на той магнитной поверхности, где токи меняют знак. При этом азимутальный ток и бессиловой параметр начинают неограниченно возрастать, приближаясь к разрыву на этой поверхности. Это приводит к возбуждению плазменной ионно-звуковой неустойчивости в плазме жгута и служит триггером для начала вспышки. Быстрая диссипация энергии токов и магнитного поля на аномальном сопротивлении плазмы индуцирует электрические поля, значительно превышающие поле Дрейсера. В работе обсуждаются силы, действующие в солнечной короне на вспышечное волокно, и условия его перехода в динамический режим коронального выброса массы.

Мы исследовали корреляционные связи между жесткостями геомагнитного обрезания космических лучей и параметрами межпланетного пространства, солнечного ветра и геомагнитной активности во время сильной магнитной бури 23–24 марта 2023 г. Жесткости геомагнитного обрезания вычислялись с помощью расчета траекторий частиц в магнитном поле магнитосферы по модели Цыганенко Ts01. Анализ показал, что вариации жесткости обрезания контролируются в основном изменениями индекса геомагнитной активности Dst (коэффициент корреляции k ≈ 0.95), а также электромагнитными параметрами, такими как полное значение межпланетного магнитного поля B, его компонента Bz, азимутальная компонента электрического поля Ey и параметр плазмы β (│k│≈ 0.6–0.75). В то же время параметры солнечного ветра ‒ скорость V, плотность N и динамическое давление P, мало влияют на изменения жесткости геомагнитного обрезания (│k│ <0.45).

Представлены результаты анализа долговременных изменений связи между индексами солнечной активности за 1957–2022 гг. Для этого использованы сглаженные (с помощью 24-месячного фильтра) индексы F10, F30, Ly-α, MgII, Ri и IG – поток радиоизлучения Солнца на длинах волн 10.7 и 30 см, солнечное излучение в линии Лайман-альфа водорода (121.567 нм), отношение центральной части к флангам в полосе излучения магния 276–284 нм на Солнце, международное число солнечных пятен и ионосферный индекс, который определен по ионосферным данным как аналог числа солнечных пятен. Подтверждено, что весь период измерений можно разделить на интервалы 1957–1980, 1981–2012 и 2013–2022 гг., в которых связи между индексами солнечной активности отчетливо различаются. В интервале 1957–1980 гг. эти связи стабильны по времени, т.е. линейный по времени тренд в зависимости одного индекса солнечной активности от другого практически отсутствует. В интервале 2013–2022 гг. такие тренды обычно значимы. В этом интервале тренд ∆IG(X) = IG – IG(X) отрицателен и значим для X = F10, F30, MgII, Ly-α или Ri , где IG(X) – средняя для данного интервала зависимость IG от X.

Рассматриваются долговременные вариации (тренды) двух параметров ионосферного слоя F2 (foF2 и hmF2) по наблюдениям на ионосферной станции Sverdlovsk (Arti) и вычисленных величин ТЕС над указанной станцией. Рассматриваются пять околополуденных моментов местного времени. Основной анализ проводится для трех зимних месяцев, однако для сравнения приводятся также величины трендов foF2 и hmF2 для весеннего месяца апреля, летнего месяца июля и осеннего месяца октября. Получено подтверждение наличия сезонных вариаций трендов foF2: отрицательные тренды сильнее всего зимой. Полученные результаты согласуются с результатами, полученными ранее для среднеширотных станций Северного полушария. Для трендов hmF2 не обнаружено заметных сезонных вариаций. Рассматриваются также тренды величин ТЕС над указанной станцией. Показано, что наблюдается приемлемое согласие относительных (в процентах) трендов foF2 и ТЕС.

Выполнен сопоставительный анализ месячных медиан суточных вариаций критической частоты регулярного F2-слоя ионосферы (foF2) для всех “стандартных” сезонов в период низкой солнечной активности 2007–2008 гг. Анализируются часовые данные ручной обработки измерений, проведенных на среднеширотных наземных станциях вертикального зондирования ионосферы Wakkanai (Япония) и расположенной почти симметрично относительно географического экватора Hobart (Австралия). Обнаружено, что относительные различия медианы третьего месяца любого из “стандартных” сезонов по сравнению с медианой второго месяца сезона существенно выше, чем различия медианы первого месяца сезона относительно медианы второго месяца сезона. Показано также на конкретном примере этих двух среднеширотных станций, что по своим характеристикам медиана ноября (последнего месяца осеннего сезона) соответствует началу зимнего сезона, а медиана мая (последнего месяца весеннего сезона) – началу летнего сезона. Установлено, что относительный вклад солнечного излучения в изменения величины электронной концентрации в максимуме области F (NmF2) в условиях низкой солнечной активности в равноденственные сезоны, связанный с вариациями величины и скорости изменения зенитного угла Солнца, не меньше половины того относительного вклада в изменения NmF2, который вносят вариации состава нейтральной атмосферы.

Данные по содержанию космогенного изотопа ¹⁴С в земной атмосфере позволяют, как известно, изучать вариации солнечной активности в прошлые эпохи. Однако изменения во времени земного климата приводят также к искажению информации о солнечной активности. В данной работе рассматривается временной интервал с конца 17-го до начала 10-го тысячелетия до нашей эры. На этот время, как известно, приходилось несколько периодов изменения климата Земли. Наблюдалось несколько потеплений (Майендорфское, Аллерёдское) и похолоданий (Древнейший, Древний и Поздний Дриасы). Причины этих изменений до сих пор не установлены. Показано, что возможной причиной похолодания во время Древнейшего Дриаса могло быть понижение активности Солнца.

Показана возможность объяснения причин глобальных климатических изменений в неоплейстоцене Северной Евразии на основе астрономической теории изменений климата.

В неоплейстоцене обнаружен эффект разделения сезонной интенсивности облучения по фазам интенсивности годового облучения Земли, которым объясняется механизм проявления 100-тысячелетнего цикла в природной системе Земли. Выполнена солярная настройка (моделирование) климатических эпох неоплейстоцена Северной Евразии. На основе модели определены солярные условия и механизм развития покровных оледенений в Северной Евразии в неоплейстоцене. Причина глобальных климатических изменений связана с динамикой радиационного фактора, репрезентативными характеристиками которого являются интенсивность летнего облучения и интенсивность зимнего меридионального переноса радиационного тепла в Северном полушарии. Хронологические расхождения модельных и фактических климатических эпох, отражающие нелинейный отклик природной системы на динамику облучения, в среднем составляют около 7 тысяч лет. Отмечается слабый отклик изотопно-кислородного состава (δ¹⁸О) донных фораминифер (максимальный размах колебаний 0.2%) на колебания радиационных факторов глобальных климатических изменений в Северной Евразии: интенсивности летнего облучения в фазовом разделении сезонного облучения (средний размах для летнего полугодия 0.486%, для июля – 0.785%) и в фазах климатической прецессии (средний размах 4.336%).