За последние 40 лет. Ученые зафиксировали загадочные изменения внутри Солнца
Астрономы обнаружили, что внутренние процессы Солнца за последние 40 лет изменились сильнее, чем показывали наблюдения за его поверхностью. Данные свидетельствуют, что магнитная активность звезды постепенно концентрируется ближе к поверхности.
Об этом пишет издание Science alert.
Исследование возглавил астрофизик Бирмингемского университета Билл Чаплин. По его словам, ученые нашли доказательства систематических изменений в цикле солнечной активности. Он отметил, что с каждым новым циклом магнитная активность все больше сосредотачивается вблизи поверхности Солнца.
Активность Солнца меняется примерно по 11-летнему циклу. Во время минимума оно относительно спокойное, а во время максимума чаще происходят мощные вспышки и выбросы корональной массы. Такие явления могут влиять на работу спутников, GPS, систем связи и электросетей на Земле.
Магнитное поле Солнца формируется благодаря движению горячей электрически заряженной плазмы. Из-за неравномерного вращения и турбулентных процессов внутри звезды магнитное поле постоянно меняется. Примерно каждые 11 лет магнитные полюса Солнца меняются местами, образуя новый цикл активности.
Последние циклы показали заметные изменения. В частности, 24-й цикл был значительно слабее предыдущих по количеству солнечных пятен и уровню излучения. Ожидалось, что 25-й цикл продолжит эту тенденцию, однако наблюдения указывают на необычные процессы под поверхностью Солнца.
Для исследования ученые проанализировали почти 40 лет данных сети Birmingham Solar Oscillations Network (BiSON), которая непрерывно наблюдает за Солнцем с 1976 года. Данные охватывают период с 1987 года и включают циклы с 22-го по 25-й.
BiSON использует метод гелиосейсмологии, который позволяет выявлять очень незначительные изменения света Солнца, вызванные колебаниями в его недрах. Исследователи изучали так называемые p-модовые колебания — звуковые волны, проходящие через Солнце и заставляющие его как бы резонировать.
Команда проанализировала колебания различных частот, которые отражают процессы на разной глубине. Затем эти результаты сравнили с показателями поверхностной активности, в частности количеством и размером солнечных пятен, а также уровнем радиоизлучения.
В результате оказалось, что внешняя активность Солнца действительно ослабевает, как и ожидали ученые. В то же время высокочастотные внутренние колебания остаются сильными и больше напоминают показатели более старых циклов.
По мнению авторов работы, это означает, что магнитная активность и структурные изменения все больше сосредотачиваются в верхних слоях Солнца — примерно за 1000 километров под его поверхностью.
Билл Чаплин отметил, что это первое подобное открытие, которое стало возможным только благодаря многолетним наблюдениям BiSON.
Ученые отмечают, что длительное наблюдение за Солнцем помогает лучше понимать изменения его магнитного поля и совершенствовать прогнозы космической погоды. Это позволит точнее предсказывать потоки заряженных частиц и геомагнитные бури, которые могут влиять на электрическую инфраструктуру Земли.
Астрономка Йельского университета Сарбани Басу сообщила, что взаимосвязь между внутренними колебаниями Солнца и активностью на его поверхности за последние циклы изменилась.
Дальнейшие наблюдения покажут, как эта связь будет развиваться после завершения 25-го цикла и начала 26-го, который ожидается около 2030 года.
Сарбани Басу отметила, что обнаруженную тенденцию нельзя объяснить лишь ослаблением магнитного поля. По ее мнению, результаты свидетельствуют о структурной перестройке механизмов, с помощью которых магнитная активность Солнца накапливается под его поверхностью.