Проучване разкрива къде се намира магнитното поле на Слънцето

В ъзможно е току-що да сме направили огромна крачка към разрешаването на загадката, която обърква учените повече от век.

(Във видеото може да научите повече за: НАСА засне мощно изригване на Слънцето)

Откакто слънчевото магнитно поле е открито за първи път през 1908 г., ние се опитваме да разберем къде в Слънцето се създава то - в областта, известна като динамо.

Сега ново изследване, ръководено от математика Джефри Васил от Единбургския университет, установи, че слънчевото динамо не се намира дълбоко в Слънцето, както се смяташе досега, а съвсем близо до повърхността му, на дълбочина само 32 000 км.

Защо това е важно? Защото слабо проучените цикли на активност на Слънцето са свързани по някакъв начин с неговото магнитно поле - а да се знае къде се намира динамото е от ключово значение, за да се разбере какво задвижва слънчевите цикли.

"Разбирането на произхода на магнитното поле на Слънцето е отворен въпрос още от времето на Галилей и е важно за прогнозиране на бъдещата слънчева активност, като например изригванията, които могат да ударят Земята", казва приложният математик Даниел Лекоане от Северозападния университет в Илинойс.

"Тази работа предлага нова хипотеза за начина, по който се генерира магнитното поле на Слънцето, която отговаря по-добре на наблюденията на Слънцето и, надяваме се, може да се използва за по-добри прогнози на слънчевата активност", споделя още Лекоане.

Слънчевото магнитно поле е изключително разбъркано и динамично и учените отдавна се опитват да разберат в детайли какво го генерира.

Знаем, че магнитното поле на Земята се генерира от динамо във външното й ядро: конвектираща, въртяща се, електропроводима течност, която превръща кинетичната енергия в електрически и магнитни полета, простиращи се далеч в пространството.

Вътрешните процеси на Слънцето са много по-сложни и трудни за наблюдение от тези на планетата, на която живеем, но те имат голямо влияние.

Магнитната активност на Слънцето е свързана с активността на слънчевите петна, изригванията и изхвърлянията на коронална маса. Това определя космическото време, което може да има забележимо и потенциално опасно въздействие върху Земята.

Тази активност се променя на цикли от приблизително 11 години. По време на слънчевия максимум, когато Слънцето е най-активно, с бурни слънчеви петна и изригвания, магнитните му полюси променят полярността си. Има и други начини, по които поведението на Слънцето се променя.

Една от тях са торсионните трептения. Тъй като Слънцето не е твърдо тяло, а флуид, то не се върти с една и съща скорост в световен мащаб. Торсионните осцилации са подповърхностни промени във въртенето на Слънцето на определени географски ширини и са тясно свързани с цикъла на слънчевите петна.

"Тъй като вълната има същия период като магнитния цикъл, се смяташе, че тези явления са свързани", обяснява Лекоане.

Традиционната "дълбока теория" на слънчевото магнитно поле обаче не обяснява откъде идват тези торсионни колебания. Интригуваща улика е, че торсионните осцилации са само в близост до повърхността на Слънцето.

Sun's Magnetic Field Originates Amazingly Close to Surface, Study Suggests https://t.co/wEk7FknnFJ

— ScienceAlert (@ScienceAlert) May 23, 2024

"Нашата хипотеза е, че магнитният цикъл и торсионните осцилации са различни проявления на един и същ физически процес", продължава Лекоане.

Според теорията дълбокото динамо би трябвало да се намира на повече от 200 000 километра под слънчевата повърхност, на дъното на конвекционната зона. Но този модел генерира и характеристики, които не сме наблюдавали на Слънцето, като силни магнитни полета на високи географски ширини, и не успява да обясни други, като начина, по който слънчевите петна следват магнитната активност на Слънцето.

Васил и колегите му провеждат съвременни числени симулации въз основа на реални данни за повърхностните прояви на акустичните вълни в Слънцето и установяват, че реалното поведение на Слънцето най-точно съответства на динамо, което се върти недалеч от слънчевата повърхност, в така наречения близък до повърхността слой на срязване.

Това плитко динамо не само е създало Слънце, което се държи по начина, по който се държи нашето, но е тясно свързано и с торсионните осцилации и активността на слънчевите петна. Това е откъсване от конвенционалното мислене, но други скорошни изследвания показват, че трябва да започнем да търсим нови решения на слънчевите загадки, тъй като конвенцията не успява да се справи.

"Мисля, че този резултат може да бъде противоречив", казва приложният математик Кийтън Бърнс от Масачузетския технологичен институт (MIT), който е съавтор на изследването.

"По-голямата част от общността се е фокусирала върху откриването на динамо действие дълбоко в Слънцето. Сега ние показваме, че има друг механизъм, който изглежда по-добре съответства на наблюденията", заключи Бърнс.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase