Сердцебиение Солнца — сложный, многоритмичный процесс, который происходит по-разному в зависимости от периодичности. Ученые не знают, что движет многими из этих солнечных биений, но новые открытия предполагают, что они связаны с планетами Солнечной системы. Об этом пишет ScienceAlert.
Новое исследование показало, что 11-летний цикл активности Солнца, известный как цикл Швабе, может быть, по крайней мере частично, объяснен гравитационным взаимодействием между Солнцем и Венерой, Землей и Юпитером. Вероятно, есть и другие движущие факторы. Но спорная планетарная гипотеза слишком четко синхронизирована с циклами Швабе, чтобы ее можно было сбрасывать со счетов. По крайней мере, так считает группа ученых под руководством Франка Стефани, физика из лаборатории Центра им. Гельмгольца Дрезден-Россендорф.
Специалисты обнаружили, что активность Солнца в основном обусловлена внутренними причинами, но внешние воздействия также могут сыграть свою роль.
«Вы можете думать об этом как о гигантской динамо-машине, — уточняет Стефани. — Хотя солнечное динамо само по себе генерирует примерно 11-летний цикл активности, мы думаем, что влияние планет затем вмешивается в работу этого динамо, неоднократно давая ему небольшой толчок, и тем самым устанавливает необычайно стабильный 11,07-летний ритм движения Солнца».
Примерно каждые 11 лет или около того Солнце претерпевает серию драматических преобразований, поскольку уровень активности звезды колеблется. В начале цикла наблюдается минимум активности. Затем в течение следующих нескольких лет активность постепенно нарастает. Это проявляется в увеличении количества солнечных пятен, солнечных вспышек и выбросов корональной массы. Наиболее интенсивная активность проявляется на пиковом этапе, который называется солнечный максимум (сейчас мы переживаем его или очень близки к нему).
В период солнечного максимума полюса Солнца меняют свою полярность, после чего активность в течение нескольких лет снижается до следующего солнечного минимума. Затем все снова повторяется. Цикл Швабе проходит примерно каждые 11 лет. Впрочем, продолжительность каждого цикла может немного меняться.
Каждые 11,07 лет во время солнечного минимума Венера, Земля и Юпитер образуют линию, на короткое время увеличивая свое гравитационное притяжение к Солнцу в одном направлении. Это лишь слабый эффект, который вряд ли повлияет на внутреннюю часть Солнца, но он может сыграть роль в управлении солнечными циклами, синхронизируя внутреннее динамо с обычными циклами.
Стефани и его коллеги уже некоторое время исследуют потенциальную связь между «сердцебиением» Солнца и планетами, и теперь они считают, что нашли новые доказательства в ее пользу. «Мы знаем, сколько энергии требуется для синхронизации солнечного динамо, и мы знаем, что эта энергия может быть передана Солнцу с помощью так называемых волн Россби», — объясняет ученый. Эти волны образуются в атмосферах планет и в океанах в умеренных широтах. На Земле они принимают участие в формировании циклонов, антициклонов.
«Самое замечательное то, — продолжает Стефани, — что теперь мы можем объяснить не только цикл Швабе и более длинные солнечные циклы, но и более короткие циклы Ригера, которые мы раньше даже не рассматривали». Циклы Ригера представляют собой циклы вспышечной активности на Солнце продолжительностью от 150 до 160 дней. После тщательного изучения их также связали с волнами Россби.
Исследователи обнаружили, что не только выравнивание Венеры, Земли и Юпитера совпадает с солнечными циклами, но и выравнивание любых двух из трех планет имеет достаточно гравитационного притяжения, чтобы активировать волны Россби. Кроме того, эти выравнивания совпадают с циклами Ригера. Специалисты провели математическое моделирование, чтобы проверить свои выводы, и обнаружили, что они могут воспроизвести циклы Швабе и Ригера с определенным расположением планет.
Конечно, Солнце очень большое и очень сложное, поэтому планеты — если они действительно задействованы в циклах активности звезды — являются лишь частью общей картины. Но совпадения, по словам исследователей, слишком точны, чтобы относиться к ним несерьезно.
«Вероятно, мы будем уверены на 100% только тогда, когда у нас будет больше данных. Но аргументы в пользу процесса, синхронизируемого планетами, сейчас очень сильны», — заключает Стефани.
Ранее миссия Solar Orbiter раскрыла область рождения медленного солнечного ветра.