«Сердцебиение» нашего Солнца загадочным образом менялось на протяжении 40 лет

Ученые только что поняли, что поверхностные измерения лучистой активности Солнца не отражают всей ее истории.

Исследуя глубже, чем раньше, астрономы «прислушались» к внутреннему грохоту нашей ближайшей звезды и обнаружили значительные изменения за последние 40 лет.

Они говорят, что их результаты позволяют предположить, что Солнце, возможно, переходит в «другой режим поведения».

«Мы обнаружили доказательства систематических изменений в солнечной активности. «Важно отметить, что с каждым циклом магнитная активность все теснее ограничивается вблизи поверхности».

Активность Солнца увеличивается и уменьшается в течение 11-летнего солнечного цикла. Во время солнечного минимума наша звезда относительно спокойна и дружелюбна к Земле.

Но во время солнечного максимума она особенно бурна и может вызвать сильные вспышки энергии и выбросы корональной массы. Эти вспышки могут нарушить работу спутников, GPS, средств связи и энергетических сетей.

Как и обычный стержневой магнит, Солнце имеет магнитное поле с двумя полюсами, создаваемое постоянным взбалтыванием горячей, электрически заряженной плазмы, из которой и состоит Солнце.

Турбулентная внутренняя часть звезды и неравномерное вращение Солнца (оно вращается быстрее на экваторе) скручивают и тянут это поле в беспорядочном магнитном поле. танец.

В конце концов, это приводит к смене северного и южного магнитных полюсов, что происходит примерно каждые 11 лет, что составляет один солнечный цикл.

Последние несколько циклов показали значительные изменения в общей активности и эволюции магнитных полей на Солнце.

Предыдущий 24-й цикл, например, был значительно слабее по солнечной активности, включая солнечные пятна и излучение на различных длинах волн.

Нынешний 25-й цикл ожидался. чтобы продолжить эту общую тенденцию, но, похоже, она демонстрирует некоторые интригующие изменения, происходящие под поверхностью Солнца.

Чтобы исследовать внутреннюю активность нашей звезды, Чаплин и его коллеги оценили данные доплеровской скорости за почти четыре десятилетия из Бирмингемской сети солнечных колебаний (BiSON). Возвращаясь к 1987 году, данные охватывали циклы с 22 по 25.

Обсерватория BiSON представляет собой сеть из шести спектрометров, расположенных по всему миру для постоянного наблюдения за Солнцем.

Она работает с 1976 года и отслеживает солнечную активность с помощью метода, называемого гелиосейсмологией, который обнаруживает крошечные изменения в солнечном свете, вызванные вибрациями внутри его недр.

Исследователи проанализировали такие вибрации, так называемые «колебания p-моды», которые образуются, когда звуковые волны распространяются по Солнцу, заставляя его «звенеть», как массивный термоядерный колокол.

Чтобы измерить активность на разных глубинах внутри Солнца, команда проанализировала три диапазона частот колебаний: низкий, средний и высокий.

Затем они сравнили эти данные с парой широко используемых «прокси-факторов глобальной активности», которые измеряют активность на поверхности Солнца.

К этим показателям относится число и размер солнечных пятен, а также измерение радиоизлучения Солнца, чтобы сравнить внутреннюю активность с тем, что происходит во внешней атмосфере, включая часто сбивающую с толку корону.

Выявилась примечательная закономерность: внешняя активность Солнца кажется слабее, как недавно ожидалось, но его внутренние высокочастотные колебания кажутся более сильными и больше соответствуют старым циклам.

В результате исследователи говорят, что магнитная активность и структурные изменения на Солнце, вызванные солнечным циклом, все больше ограничиваются мелководными областями, примерно на 1000 километров (621 миль) ниже

«Это первое подобное открытие, и оно было бы невозможно без длительных наблюдений BiSON», — добавляет Чаплин.

Долгосрочное отслеживание имеет важное значение для выявления тенденций и изменений в активности Солнца.

Понимание того, как магнитные поля влияют на вспышки и наоборот, улучшит прогнозы космической погоды, помогая нам лучше предсказывать натиск заряженных частиц и геомагнитные бури, которые влияют на Землю. электрическая инфраструктура.

Это исследование также выявляет связь между внутренними и внешними силами Солнца.

«Мы обнаружили, что взаимосвязь между внутренними солнечными колебаниями и поверхностной активностью развивалась в течение последних нескольких циклов», — говорит астроном Сарбани Басу из Йельского университета.

По теме: Скрытый сдвиг внутри Солнца может помочь объяснить слабые солнечные циклы

Дальнейшие наблюдения BSON покажут, что эта взаимосвязь играет роль. Это произойдет, когда закончится 25-й цикл и официально начнется 26-й цикл примерно в 2030 году.

Окажется ли это устойчивой тенденцией или она снова неожиданно изменится?

В любом случае это предвещает значительный сдвиг во внутренней части Солнца:

«Эту тенденцию нельзя объяснить просто более слабыми магнитными полями. Вместо этого она указывает на структурную реорганизацию того, как магнитная активность Солнца сохраняется под поверхностью», — Басу заключает.

Это исследование было опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.