У Солнца есть магнитное поле, и оно постоянно меняется. Это поле как невидимая лента, обвивающая звезду. Когда Солнце вращается, лента дёргается, и эти рывки передаются Земле — магнитное поле нашей планеты начинает дрожать. Такие дрожания называют геомагнитной активностью. Раньше, чтобы понять, насколько сильно Солнце «дёргает» Землю, нужно было строить сложные модели. Теперь учёные нашли простой способ: взять карту магнитного поля Солнца и выделить две главные части — одну вдоль оси вращения, другую поперёк.
Исследователи взяли 50 лет карт магнитного поля Солнца — по одной на каждый оборот звезды, всего 652 карты. Для каждой карты они вычислили два числа: силу поля вдоль оси и силу поля поперёк. Потом сравнили эти числа с индексом Kp, который показывает, насколько сильно возмущено магнитное поле Земли. Оказалось, что по этим двум числам можно предсказать Kp с точностью 71%. Причём поперечная часть поля влияет на Землю примерно вдвое сильнее, чем осевая. Это как если бы у оркестра было два барабана: один задаёт резкие удары, другой — медленный ритм.
Новый индекс назвали PIGA. Он хорошо предсказывает геомагнитную активность в спокойные периоды, но в пики солнечной активности может ошибаться — тогда магнитное поле Солнца становится слишком сложным для двух чисел. Зато PIGA позволяет оценивать, как Солнце влияло на Землю в прошлом, когда не было спутников, и поможет улучшить прогнозы космической погоды. Теперь, глядя на карту Солнца, можно сразу сказать, насколько сильно оно «дёрнет» Землю.
Экваториальная дипольная компонента солнечного магнитного поля колеблется с периодом около года и почти исчезает в минимумах цикла, тогда как осевая компонента меняется плавно и отражает силу полярных полей.