|
Влияние планет может подавлять солнечную активность
|
|
|
|
Наше солнце примерно в пять раз менее магнитно активно, чем другие солнцеподобные звезды, что, по сути, является особым случаем. Причина этого может заключаться в планетах нашей Солнечной системы, говорят исследователи из Дрезденского центра Гельмгольца-Россендорфа (HZDR). За последние 10 лет они разработали модель, которая выводит практически все известные циклы солнечной активности из циклического влияния приливных сил планет. В новом исследовании, опубликованном в журнале Solar Physics, они продемонстрировали, что эта внешняя синхронизация автоматически ограничивает солнечную активность.
|
|
|
|
На данный момент солнце достигает максимального уровня активности, который наблюдается примерно каждые 11 лет. Именно по этой причине мы на Земле чаще наблюдаем полярные сияния и солнечные бури, а также турбулентную космическую погоду в целом. Это оказывает влияние на спутники в космосе, вплоть до технологической инфраструктуры на Земле.
|
|
|
|
Несмотря на это, по сравнению с другими солнцеподобными звездами, самые сильные радиационные выбросы нашего солнца в 10-100 раз слабее. Эта относительно спокойная среда может быть важным условием для того, чтобы Земля была пригодна для жизни. Не в последнюю очередь по этой причине физики, изучающие солнце, хотят понять, что именно определяет солнечную активность.
|
|
|
|
|
|
|
Много циклов — одна модель
|
|
|
|
Известно, что солнечная активность имеет множество закономерностей — как более короткие, так и более длительные периодические колебания, которые колеблются от нескольких сотен дней до нескольких тысяч лет. Но у исследователей есть совершенно разные способы объяснить лежащие в основе этого физические механизмы.
|
|
|
|
Модель, разработанная командой под руководством Фрэнка Стефани из Института гидродинамики HZDR, рассматривает планеты как кардиостимуляторы. Исходя из этого, примерно каждые 11 лет Венера, Земля и Юпитер фокусируют свои объединенные приливные силы на Солнце. Благодаря сложному физическому механизму они каждый раз слегка подталкивают внутреннее магнитное поле Солнца. В сочетании с орбитальным движением солнца в форме розетки это приводит к перекрывающимся периодическим колебаниям различной длины - в точности таким, какие наблюдаются на Солнце.
|
|
|
|
"Все выявленные солнечные циклы являются логическим следствием нашей модели; их объяснительная сила и внутренняя согласованность действительно поразительны. Каждый раз, когда мы уточняли нашу модель, мы обнаруживали дополнительные корреляции с наблюдаемыми периодами", - говорит Стефани. В опубликованной сейчас работе это QBO — квазидвухлетнее колебание — примерно двухгодичное колебание в различных аспектах солнечной активности. Особенность здесь в том, что в модели Стефани QBO не только не может быть привязан к точному периоду, но и автоматически приводит к снижению солнечной активности.
|
|
Циклические события
|
|
|
|
До сих пор данные о солнечной активности обычно сообщали о периодах QBO продолжительностью от 1,5 до 1,8 лет. В более ранних работах некоторые исследователи предполагали связь между QBO и так называемыми событиями повышения уровня земли. Это спорадические явления, во время которых богатые энергией солнечные частицы вызывают внезапное увеличение космической радиации на поверхности Земли.
|
|
|
|
"Исследование, проведенное в 2018 году, показывает, что радиационные явления, измеренные вблизи поверхности земли, чаще происходили в положительной фазе колебаний с периодом 1,73 года. Вопреки распространенному предположению, что эти выбросы солнечных частиц являются случайными явлениями, это наблюдение указывает на фундаментальный циклический процесс", - говорит Стефани.
|
|
|
|
Вот почему он и его коллеги еще раз пересмотрели хронологию. Они обнаружили наибольшую корреляцию за период в 1,724 года. "Это значение удивительно близко к значению в 1,723 года, которое в нашей модели соответствует естественному циклу активности", - говорит Стефани. "Мы предполагаем, что это QBO".
|
|
QBO подавляет общую активность
|
|
|
|
В то время как магнитное поле Солнца колеблется между минимумом и максимумом в течение 11 лет, QBO накладывает дополнительный короткопериодический эффект на напряженность поля. Это снижает напряженность поля в целом, поскольку магнитное поле Солнца не сохраняет своего максимального значения так долго. На частотной диаграмме видны два пика: один при максимальной напряженности поля, а другой при обратном колебании QBO.
|
|
|
|
Этот эффект известен как бимодальность магнитного поля Солнца. В модели Стефани эти два пика приводят к снижению средней напряженности магнитного поля Солнца — логическому следствию QBO.
|
|
|
|
"Этот эффект так важен, потому что солнце наиболее активно в период наибольшей напряженности магнитного поля. Именно в это время происходят наиболее интенсивные события, такие как мощные геомагнитные бури, подобные Каррингтонскому событию 1859 года, когда полярное сияние можно было наблюдать даже в Риме и Гаване, а высокое напряжение повредило телеграфные линии.
|
|
|
|
"Однако, если магнитное поле Солнца остается на более низком уровне в течение значительно более длительного периода времени, это снижает вероятность очень бурных событий", - объясняет Стефани.
|
|
|
|
Источник
|
