Астрономы выяснили, почему цикл солнечной активности длится 11 лет

МОСКВА, 18 июн – РИА Новости. Число пятен и вспышек на Солнце плавно нарастает и падает каждые одиннадцать лет не только из-за каких-то внутренних процессов внутри светила, но и из-за гравитационных взаимодействий между его недрами, Землей, Венерой и Юпитером. Об этом сообщает Space.com

"Когда я впервые прочитал о том, что такая связь может существовать, я очень скептически отнесся к этой идее. Но когда мы открыли циклические нестабильности, возникающие в плазме Солнца при движении больших токов через нее, я задумался, что произойдет, если на нее будут влиять приливные силы. Результаты оказались феноменальными", — рассказывает Франк Стефани (Frank Stefani) из Исследовательского центра Гельмгольца в Дрездене (Германия).

Активность Солнца, как показывают наблюдения за последние четыре столетия, меняется циклическим образом с периодом примерно в 11 лет. В это время число пятен на поверхности светила постепенно падает и растет, достигая определенного минимума и максимума.

Аномально долгие периоды спокойствия на Солнце, такие как Маундеровский минимум 17 века и Дальтоновский минимум 19 века, ассоциируются с похолоданием климата. Соответственно, рост числа вспышек в современную эпоху некоторые климатологи и астрофизики связывают с глобальным потеплением.

Как объясняют ученые, до недавнего времени Солнце находилось в фазе так называемого "Великого солнечного максимума", в ходе которого активность светила была несколько выше многолетней нормы.

Однако нынешний 24-й цикл, начавшийся в январе 2008 года, оказался рекордно слабым. Одно время астрономы опасались того, что светило впадает в "спячку" навсегда, однако возобновление его активности в 2015 году частично развеяло эти подозрения.

Подобные идеи заставили ученых задуматься над тем, как давно существуют подобные циклы и могут ли они меняться в принципе. Год назад немецкие геологи нашли первые свидетельства того, что он не менялся уже почти 300 миллионов лет. Это заставило ученых задуматься о том, что "дирижирует" циклами активности и почему он почти не поменялся за столь большое время.

Существующие компьютерные модели недр Солнца, как отмечает Стефани, не способны воспроизвести подобные флуктуации в частоте появления вспышек на его поверхности, или же просто не могут объяснить то, почему они длятся 11 лет.

Немецкие ученые почти случайно нашли ответ на этот вопрос, изучая то, как на поведение Солнца будет влиять так называемые нестабильности Тайлера, порождаемые электрическими токами высокой силы при их движении через жидкость.

© NASA

Циклы солнечной активности с 1750 года

Его существование было предсказано еще полвека назад, однако до недавнего времени его не удавалось обнаружить. В начале текущего десятилетия физики из Исследовательского центра Гельмгольца экспериментально открыли этот эффект, пытаясь понять, почему батарейки на базе жидких металлов имеют крайне ограниченную емкость.

Их коллеги-астрономы предположили, что плазма Солнца тоже будет закручиваться и вести себя "хаотичным" образом под действием подобных физических процессов. Это может влиять на круговорот материи в его недрах, частоту появления пятен и прочие проявления активности светила.

Вдобавок, их расчеты показали, что эти нестабильности будут очень чутко реагировать на любые изменения в скорости движения разных слоев материи светила. Это наблюдение, как отметил Стефани, заставило его вспомнить об одной противоречивой идее, связывающей гравитационные взаимодействия Венеры, Земли и Юпитера с циклами солнечной активности.

Дело в том, что еще в середине 19 века астрономы заметили, что солнечные минимумы и максимумы совпадали с теми моментами времени, когда эти миры выстраивались определенным образом по отношению друг к другу.

Впоследствии астрофизики предположили, что гравитационные взаимодействия между этими тремя планетами могли особым образом влиять на поведение недр Солнца, подобно тому, как Луна "дирижирует" колебаниями в уровне океанов Земли. Эта идея долго привлекала много внимания со стороны ученых, пока астрономы не вычислили точную силу подобных "солнечных приливов" и не обнаружили, что они были слишком слабыми, чтобы влиять на жизнь светила.

С другой стороны, если учитывать существование нестабильностей Тайлера, этих сил, в соответствии с расчетами немецких астрофизиков, будет вполне достаточно для того, чтобы вызывать резкие изменения в поведении недр Солнца и запустить вполне правдоподобные циклы активности.

Эта же виртуальная копия светила, как обнаружили астрофизики, может "естественным" образом имитировать и долговременные падения в уровне солнечной активности, такие как минимумы Маундера и Дальтона. Сейчас ученые разрабатывают более сложные и детальные версии этой модели. Они, как надеются физики, помогут им доказать ее достоверность и научат нас лучше понимать то, что происходит в недрах Солнца.