Ученые впервые поймали внутри Солнца гигантские магнитные волны, которые, судя по всему, управляют его 11-летним циклом активности. Открытие сделали исследователи из Института фундаментальных исследований Таты в Мумбаи и Нью-Йоркского университета в Абу-Даби. Статья вышла в журнале Nature Astronomy.
Каждые 11 лет на Солнце резко растет число пятен, учащаются вспышки, и в сторону Земли летят потоки заряженных частиц, способные вывести из строя спутники и обесточить целые регионы. Астрономы наблюдают эти явления почти 400 лет, но что именно его запускает — до сих пор оставалось загадкой. Теоретики давно предсказывали существование особых магнитных волн глубоко в недрах светила — магнито-волн Россби. На Земле их родственники гоняют по атмосфере огромные погодные системы и управляют океанскими течениями. В звездном варианте они должны работать как внутренний регулятор солнечной активности, но обнаружить их не удавалось никому.
Чтобы заглянуть внутрь звезды, команда применяла гелиосейсмологию — примерно тот же принцип, что в медицинском УЗИ, только вместо датчика там используется космический телескоп. Прибор HMI на борту солнечной обсерватории NASA SDO фиксирует, как звуковые волны проходят сквозь солнечные недра и как меняются по пути. Ученые разобрали 5400 дней записей — с 2010 по конец 2024 года — и перекрестно проверили результаты по данным наземной сети телескопов GONG++, работающей с 2001 года. Им очень помогли низкочастотные акустические режимы, позволяющие просматривать слои примерно на 10% глубже, чем обычно. По расчетам там должны были прятаться эти волны.
В данных проявились два волновых узора. Один распространяется в направлении вращения Солнца, второй — в противоположную сторону. Первый зафиксировали четко, а второй оказался значительно слабее, и авторы сами оговариваются: его существование пока нельзя считать доказанным. По частотам обоих сигналов удалось установить, что глубоко внутри у основания конвективной зоны, где тепло поднимается к поверхности залегает кольцеобразное магнитное поле напряженностью около 5000 Гс. Земное поле для сравнения составляет около 0,5 Гс, т. е. оно в 10 тыс. раз слабее.
Заодно обнаружилась зацепка для другой старой загадки. С 1984 года астрофизики замечают странную закономерность. Мощные солнечные вспышки повторяются примерно каждые 150−200 суток. Этот феномен называется периодичностью Ригера, и объяснения ему до сих пор нет. Частоты найденных волн очень близки к этому ритму. Возможно, именно они его и порождают, хотя авторы призывают не торопиться с выводами.
Если ученые удостоверятся в своих гипотезах, то специалисты по космической погоде получат принципиально новый инструмент прогнозирования. А ведь это важно. Например, предсказать солнечную бурю заранее — значит успеть защитить спутники, энергосети и системы связи до удара.
Ранее мы писали о том, что россияне поделились яркими снимками северных сияний.
