Солнечная активность

Поскольку мы располагаем данными за двести с лишним лет только о числах Вольфа, все основные свойства 11-летних циклов солнечной активности выведены именно для этого индекса. С легкой руки маститого первооткрывателя И-летнего цикла более пятидесяти лет исследователи солнечной активности были заняты главным образом поисками полного набора циклов продолжительностью от нескольких месяцев до сотни лет. Р. Вольф, убежденный в том, что солнечная цикличность — плод воздействия на Солнце планет Солнечной системы, сам положил начало этим поискам. Однако все эти работы дали гораздо больше для развития математики, чем для изучения солнечной активности. Наконец, уже в 40-х годах нынешнего столетия, один из «наследников» Вольфа по Цюриху М. Вальд-майер осмелился усомниться в правоте своего «научного прадеда» и перенес причину 11-леткей цикличности внутрь самого Солнца. Именно с этого времени собственно и началось настоящее исследование главных внутренних свойств 11-летнего цикла солнечных пятен.
Интенсивность 11-летнего цикла довольно тесно связана с его длительностью. Чем мощнее этот цикл, т. е. чем больше его максимальное относительное число пятен, тем меньше его продолжительность. К сожалению, эта особенность носит скорее чисто качественный характер. Она не позволяет достаточно надежно определить значение одной из этих характеристик, если известна вторая. Гораздо увереннее выглядят результаты изучения связи максимального числа Вольфа (точнее, его десятичного логарифма) с длиной ветви роста 11-летнего цикла, т. е. той частью кривой, которая харастеризует нарастание чисел Вольфа от начала цикла до его максимума. Чем больше максимальное число солнечных пятен в этом цикле, тем короче ветвь его роста. Таким образом, форма циклической кривой 11-летнего цикла в значительной степени определяется его высотой. У высоких циклов она отличается большой асимметрией, причем длина ветви роста всегда короче длины ветви спада и равна 2—3 годам. У сравнительно слабых циклов эта кривая почти симметрична. И лишь самые слабые 11-летние циклы вновь показывают асимметрию, только противоположного типа: у них ветвь роста длиннее ветви спада.
В противоположность длине ветви роста, длина ветви спада 11-летнего цикла тем больше, чем выше его максимальное число Вольфа. Но если предыдущая связь очень тесная, то эта гораздо слабее. Вероятно, именно поэтому максимальное относительное число пятен только качественно определяет продолжительность 11-летнего цикла. Вообще ветвь роста и ветвь спада основного цикла солнечной активности во многих отношениях ведут себя по-разному. Начать хотя бы с того, что если на ветви роста сумма среднегодичных чисел Вольфа почти не зависит от высоты цикла, то на ветви спада она определяется именно этой характеристикой. Не удивительно, что столь неудачными были попытки представить кривую 11-летнего цикла математическим выражением не с двумя, а с одним параметром. На ветви роста многие связи оказываются гораздо более четкими, чем на ветви спада. Создается впечатление, что именно особенности усиления солнечной активности в самом начале 11-летнего цикла диктуют его характер, тогда как его поведение после максимума в общем примерно одинаково во всех 11-летних циклах и различается только вследствие разной длины ветви спада. Впрочем, скоро мы увидим, что это первое впечатление нуждается в одном важном дополнении.