4. Активные долготы и солнечные циклы

Случилось так, что активные долготы ее сразу вписались в общую картину солнечной цикличности. В этом смысле закону Шперера повезло гораздо больше. Открытый вскоре после того как утвердился в своей силе закон Швабе - Вольфа, он сразу же занял достойное место в описании 11-летнего цикла солнечной активности. Что же касается активных долгот, то они утвердились более чем через сто лет после начала изучения солнечных циклов. Поэтому их долгое время считали лишь некоторым «приложением» к данной проблеме. Это нашло свое отражение даже в теориях солнечной цикличности, которые обычно не считали нужным объяснить активные долготы, тем самым относя их к фактам второстепенного значения. Более того, в этих теориях, как правило, производилось усреднение физических характеристик Солнца по всем долготам.

Но при таком подходе сразу же бросается в глаза отсутствие четкой логической линии. Действительно, если при изучении 11-летнего цикла считают нужным учитывать закон Шперера, т. е. пространственный аспект этого цикла, и даже при рассмотрении 80 - 90-летнего цикла специально принимается во внимание его изменение, то почему следует пренебрегать особенностями долготного распределения солнечной активности, которое является второй составляющей этого пространственного аспекта? В последние годы исследователи Солнца стали задумываться над данной проблемой и это уже принесло свои первые плоды.

Прежде чем перейти непосредственно к полученным результатам, напомним, что в то время как 11-летний цикл определяется прежде всего частотой (или числом) явлений солнечной активности безотносительно к их мощности, 80 - 90-летний цикл обусловлен главным образом мощностью этих явлений. Но, как мы уже знаем, активные долготы «населены» прежде всего самыми мощными активными образованиями. Следовательно, лучше всего они должны себя проявлять не в 11-летнем, а в 80 - 90-летнем цикле. В этом можно было убедиться, читая раздел 2 данной главы. В самом деле, из него мы узнали, что только в некоторых случаях активные долготы помогают формировать кривую 11-летнего цикла в том виде, какой она имеет для всего северного или южного полушария Солнца. Гораздо чаще они «портят» ее, вызывая сильные флуктуации или вторичные максимумы в этом цикле. В этом смысле активные долготы выступают как антипод закона Шперера. Действительно, в 11-летнем цикле закон Шперера одинаково проявляется во всех долготных интервалах. Но зато в тех случаях, когда он себя показывает наиболее ощутимо, как бы в своей классической форме, активные долготы выделяются очень плохо. Итак, 11-летний цикл не служит основным объектом воздействия активных долгот. Поэтому теоретики, создавшие гипотезы не всей солнечной цикличности, а только 22-летнего солнечного цикла, по-своему были правы, не заботясь об учете в них существования активных долгот.

Обратимся теперь к 80 - 90-летнему циклу солнечной активности, который больше всего испытывает на себе воздействие активных долгот. Оказалось, что наиболее четко активные долготы выделяются именно в эпоху его максимума, а хуже всего - в эпоху минимума. Число больших групп солнечных пятен в них изменяется параллельно с ходом этого цикла. Вблизи эпох его экстремумов степень концентрации активности в активных долготах испытывает самые большие вариации, тогда как в остальное время она остается постоянной. С 80 - 90-летним циклом тесно связаны и колебания этих долготных интервалов относительно их среднего многолетнего положения. Они минимальные в эпоху его максимума и самые большие - в эпохи минимума. Наконец, косвенно воздействие активных долгот на вековой цикл сказывается в том, что изменение величины индекса циклоподобия происходит параллельно с ходом этого цикла. Итак, активные долготы как бы «ведут» 80 - 90-летний цикл. И в этом смысле они оказываются противоположными закону Шперера. Можно сказать, что 80 - 90-летний цикл занимается его «порчей», которая выражается в том, что вблизи эпохи максимума этого цикла «бабочки» Маундера становятся более широкими и размытыми и величина изменения средней широты солнечных пятен за 11-летний цикл заметно уменьшается.

Дополнительный свет на природу 80 - 90-летнего цикла солнечной активности проливает характер ослабления дифференциалыюсти вращения Солнца в активных долготах. Как мы уже знаем, жесткое (или почти жесткое) вращение, строго говоря, характерно только для эпохи максимума этого цикла и присуще определенному подфотосферному слою. Поэтому отклонения активных долгот от их многолетнего среднего положения от одного 11-летнего цикла к другому можно трактовать как изменения со временем глубины конвективной зоны Солнца. Такая трактовка дает некий ключ к объяснению 80 - 90-летнего цикла в дополнение к общему рассуждению об изменении физических условий в этом слое.

Таким образом, мы убедились в том, что активные долготы никак нельзя рассматривать как «инородное (или второстепенное) тело» в общей картине солнечной цикличности. Они являются ее важной неотъемлемой частью и поэтому обязательно должны учитываться в современных теориях солнечной активности.