Астрономы объяснили, почему циклы солнечной активности длятся 11 лет — Naked Science
14.07.2017
6 минут
Редакция

Астрономы объяснили, почему циклы солнечной активности длятся 11 лет

Моделирование «магнитного динамо» Солнца помогло объяснить длительность циклов его активности и доказать, что оно все-таки относится к звездам солнечного типа.

sun

Глобальное магнитное поле Солнца проходит через регулярные 11-летние циклы, на пике которых его полюса меняются местами. Эти колебания определяют и циклическую активность звезды, включая интенсивность излучения и выброса вещества. Считается, что эти процессы направляет работа «магнитного динамо» в недрах Солнца, где огромные массы раскаленной заряженной плазмы перемешиваются под действием магнетизма и конвекции, хотя механизм этот еще очень плохо изучен.

 

Не слишком понятна и продолжительность цикла активности Солнца. Другие звезды солнечного типа демонстрируют связь длительности циклов со скоростью вращения, однако само Солнце выбивается из их ряда. В связи с этим часто возникает парадоксальный, на первый взгляд, вопрос: насколько Солнце относится к звездам солнечного типа? Некоторых он волнует особенно, ведь именно изучая Солнце, мы получаем большую часть данных о физике и эволюции звезд. И если Солнце является редким исключением, а не типичным случаем, это ставит под сомнение многие наши представления.

 

По счастью, авторам новой работы удалось показать, что в Солнце нет ничего необычного. В статье, опубликованной журналом Science, Антуан Стругарек (Antoine Strugarek) и его коллеги из Канады и Франции представили результаты компьютерного моделирования турбулентных процессов, происходящих в «магнитном динамо» Солнца. Точнее говоря, в его конвективной зоне – области, на которую приходится около 40 процентов недр звезды и которая играет ключевую роль в перемешивании ее вещества.

 

Происходящее здесь можно сравнить с перемешиванием воды в кастрюле, подогреваемой на огне. Конвекция, связанная с теплообменом, вызывает движения заряженной плазмы. Благодаря этому возникает глобальное магнитное поле Солнца, задающее циклическую активность процессов в верхних слоях звезды, включая атмосферу. Стругареку и его соавторам удалось смоделировать эти процессы для конвективных зон Солнца и других звезд его типа, точные данные по которым были собраны космическим телескопом Gaia.

 

Наглядное представление о происходящем в конвективной зоне Солнца. Красно-голубые сгустки показывают конвективные движения плазмы, бело-синие тяжи соответствуют силовым линиям магнитного поля. Рекомендуем смотреть ролик на смартфоне и развернуть на весь экран: это 360-градусная панорама, позволяющая «оглядеться» вокруг / ©Science Magazine

 

Моделирование позволило показать, что циклы магнитной активности звезды коррелируют с периодичностью ее вращения, а также с ее светимостью. Чем быстрее звезда вращается, тем длиннее циклы активности, чем ярче излучает – тем они короче. Эта связь описывается числом Россби, величиной, которая описывает влияние вращения на вращающийся поток (например, торнадо): продолжительность циклов обратно пропорциональна этому числу. При этом само Солнце подчиняется этой зависимости не хуже остальных, так что с полным правом может считаться звездой солнечного типа.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

Вчера, 13:30
2 минуты
Илья Ведмеденко

В результате крушения нового ударного вертолета Ми-28УБ погибли двое летчиков.

Позавчера, 13:51
23 минуты
Александр Березин

Спутниковые снимки показывают: отказ от пахоты в Штатах ведет к росту урожайности при снижении затрат. Россия, где был создан этот метод, сегодня его почти не применяет. Разбираемся, почему так получилось и чем он лучше традиционной вспашки.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

9 декабря
3 минуты
Денис Гордеев

Меняющаяся структура глобального рынка автомобилей приведет к массовым сокращениям.

Вчера, 13:30
2 минуты
Илья Ведмеденко

В результате крушения нового ударного вертолета Ми-28УБ погибли двое летчиков.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 19:02
5 минут
Полина Гершберг

Для женщин, которые хотят получить пользу от тренировок, важнее всего создать привычку.

4 декабря
39 минут
Александр Березин

В 2017 году от рака умерло 9,6 миллиона человек, и с каждым годом эта цифра будет расти. Есть ли способы остановить наступление этой болезни на человеческие жизни?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: