Солнечная активность подчиняется примерно 11‑летнему циклу: нарастают и затухают вспышки, выбросы заряженных частиц и корональные выбросы массы. Эти процессы зарождаются в недрах Солнца — там, где постоянно перестраивается магнитное поле нашей звезды. Традиционно активность оценивают по пятнам на поверхности и вспышкам, но такие методы способны оценить только поверхностное состояние Солнца.
Команда астрономов под руководством профессора Билла Чаплина из Университета Бирмингема использовала другой подход — гелиосейсмологию, «прослушивание» внутренних звуковых колебаний Солнца. Глобальные звуковые волны (так называемые p‑моды) многократно отражаются внутри звезды, а их частоты слегка смещаются в ответ на изменения структуры и магнитного поля.
Ученые проанализировали данные сети телескопов BiSON (Birmingham Solar Oscillations Network), которая непрерывно наблюдает Солнце примерно с конца 1980‑х годов, и сравнили, как менялись частоты осцилляций на протяжении четырех циклов — с 22‑го по нынешний 25‑й (1987−2025 годы) — и сопоставили их с привычными индикаторами активности, в том числе, с подсчетом числа пятен.
Выяснилось несколько важных вещей. Во‑первых, связь между внутренними колебаниями и поверхностными показателями заметно изменилась начиная с цикла 23: один и тот же уровень активности на поверхности может соответствовать совершенно разной картине в недрах. Это говорит о долгосрочной перестройке внутренних процессов светила, а не просто о временном ослаблении магнитного поля.
Во‑вторых, структурные изменения, связанные с циклом, все больше концентрируются во внешнем слое Солнца — в пределах примерно 1000 км от фотосферы. Иначе говоря, магнитная активность как бы «поднимается» ближе к поверхности и меньше затрагивает более глубокие зоны.
Наконец, по обычным поверхностным индикаторам текущий 25‑й цикл выглядит слабее предыдущих. Но высокочастотные гелиосейсмические данные указывают на его гораздо более значительную «внутреннюю» силу. Это означает, что судить о мощности цикла только по пятнам и вспышкам некорректно: часть активности скрыта в структуре приповерхностных слоев.
По словам профессора Йельского университета Сарбани Басу, обнаруженная эволюция связи между осцилляциями и поверхностной активностью не объясняется лишь ослаблением магнитных полей, а указывает на перераспределение того, где и как под поверхностью накапливается магнитная энергия.
Почему это важно для нас? От характера солнечного цикла зависит космическая погода — потоки частиц и вспышки, способные выводить из строя спутники, системы связи, GPS и электросети. Чтобы надежно прогнозировать такие события, нужно понимать, как именно «работает» солнечное динамо в глубине звезды и не меняет ли оно свой режим.
Продолжение наблюдений BiSON в оставшуюся часть 25‑го и последующего 26‑го циклов покажет, является ли нынешняя высокая активность началом нового режима работы Солнца или частью более сложного, многодесятилетнего цикла. В любом случае, ученые в очередной раз убедились: даже наша, казалось бы, хорошо изученная звезда продолжает преподносить нам сюрпризы, понимание которых важно и для фундаментальной астрономии, и для безопасности инфраструктуры на Земле.
Ранее ученые выяснили, что вращение Земли замедляется.
Источник: hi-tech.mail.ru