Физики раскрыли загадку, почему активность Солнца возрастает каждые 11 лет
Ученые из Центра исследований им. Гельмгольца в Дрездене-Россендорфе (Германия) предложили первое комплексное физическое объяснение циклов солнечной активности. Виновником регулярных колебаний стали планеты Солнечной системы. Научная статья вышла в журнале Solar Physics.
У Солнца несколько циклов активности. Самый известный — цикл Швабе, когда светило достигает максимума радиации каждые одиннадцать лет. Это происходит потому, что магнитное поле Солнца меняет полярность. В этом нет ничего необычного для звезды, кроме того, что цикл удивительно стабилен. На цикл Швабе накладываются другие, менее очевидные колебания длительностью от нескольких месяцев до нескольких сотен лет, каждое названо в честь первооткрывателей.
Одна из гипотез стабильности цикла Швабе — планетарная. Каждые 11,07 года Венера, Земля и Юпитер выстраиваются на одной линии с Солнцем.
Магнитное поле Солнца формируется в результате сложных движений электропроводящей плазмы внутри.
«Это будто гигантская динамо-машина. Хотя эта солнечная динамо-машина сама по себе генерирует примерно 11-летний цикл активности, мы думаем, что в ее работу вмешивается влияние планет, давая небольшой толчок и тем самым вызывая необычайно стабильный 11,07-летний ритм», — объясняет руководитель исследования доктор Фрэнк Стефани.
Он и его коллеги рассчитали, сколько энергии требуется для синхронизации динамо-машины, и выяснили, что эта энергия может быть передана Солнцу с помощью так называемых волн Россби. Волны Россби — это вихревые течения на Солнце, подобные крупномасштабным движениям в атмосфере Земли, которые контролируют системы высокого и низкого давления.
Рассчеты показали, что гравитация Венеры, Земли и Юпитера обладает нужными свойствами, чтобы активировать волны Россби.
Эти волны затем достигают достаточно высоких скоростей, чтобы дать солнечной динамо-машине необходимый импульс. Это происходит каждые 118, 193 и 299 дней в соответствии с циклами Ригера. Наложение трех коротких циклов Ригера автоматически приводит к знаменитому 11,07-летнему циклу Швабе. Модель даже предсказывает долгосрочные колебания Солнца: так называемый период биений Зюсса-де Фриза продолжительностью 193 года. В этом контексте исследователи обнаружили впечатляющую корреляцию между 193-летним циклом и колебаниями климата на Земле.
