Mūsų Saulė pasižymi paslaptingu „širdies ritmu“ – ir pagaliau galbūt žinome, kodėl

Naujieji tyrimai rodo, kad 11 metų trunkantį Saulės aktyvumo ciklą – vadinamąjį Švabės ciklą – galima bent iš dalies paaiškinti gravitacine Saulės ir Veneros, Žemės bei Jupiterio sąveika.

Tikėtina, kad yra ir kitų veiksnių. Tačiau prieštaringai vertinama planetų hipotezė, kaip žinoma, pernelyg gerai dera su Švabės (Schwabe) ciklais, kad ją būtų galima atmesti, teigia naująjį tyrimą atlikusi mokslininkų grupė, vadovaujama Vokietijoje esančios Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf laboratorijos fiziko Franko Stefani.

Tyrėjai nustatė, kad Saulės aktyvumą daugiausia lemia jos vidaus veiksniai, tačiau tam tikrą vaidmenį gali turėti ir išorės įtaka.

„Galima ją įsivaizduoti kaip milžinišką dinamą, – sako F. Stefani. – Nors ši Saulės dinama pati savaime sukuria maždaug 11 metų aktyvumo ciklą, mes manome, kad planetų įtaka vėliau įsikiša į šios dinamo mašinos veikimą, pakartotinai jį šiek tiek pastumdama ir taip priversdama Saulę laikytis neįprastai stabilaus 11,07 metų ritmo.“

Maždaug kas 11 metų Saulėje vyksta dramatiškos permainos – jos aktyvumas kinta. Saulės minimumo metu aktyvumas būna mažiausias, paskui per kelerius ateinančius metus jis palaipsniui didėja. Tai pasireiškia dėmių ant Saulės, žybsnių ir vainikinės masės išsiveržimų skaičiaus didėjimu – iki didžiausio aktyvumo, vadinamo Saulės maksimumu (šiuo metu esame netoli Saulės maksimumo).

Saulės maksimumo metu Saulės poliai apsikeičia savo poliariškumu, o aktyvumas per kelerius metus sumažėja iki kito Saulės minimumo – ir vėl padidėja iki kito maksimumo ir dar vieno polių apsikeitimo. Tai yra Švabės ciklas, kuris kartojasi maždaug kas 11 metų – nors kiekvieno ciklo trukmė šiek tiek skiriasi.

Taigi, o kokią čia įtaką daro planetos?

Kas 11,07 metų – maždaug Saulės minimumo metu – Venera, Žemė ir Jupiteris sudaro liniją, trumpam padidindami savo gravitacinę trauką į Saulę, viena kryptimi. Tai silpnas poveikis, mažai tikėtina, kad jis paveikia Saulės vidų, tačiau jis gali būti svarbus Saulės ciklams, sinchronizuojant „vidinę dinamą“ su reguliariais ciklais.

F. Stefani ir jo kolegos jau kurį laiką tyrinėjo šį galimą ryšį, o dabar, jų manymu, jie rado naujų įrodymų šios hipotezės naudai: milžiniškos sūkurinės bangos Saulėje, vadinamos Rossby bangomis, pirmą kartą aptiktos visai neseniai, panašios į Rossby bangas Žemėje, kurios lemia atmosferos slėgio sistemą.

„Dabar radome pagrindinį fizikinį mechanizmą, – sako F. Stefani. – Žinome, kiek energijos reikia „dinamos“ sinchronizacijai, ir žinome, kad ši energija gali būti perduodama į Saulę vadinamosiomis Rossby bangomis.

„Puiku tai, – tęsia mokslininkas, – kad dabar galime paaiškinti ne tik Švabės ciklą ir ilgesnius Saulės ciklus, bet ir trumpesnius Rigerio ciklus, apie kuriuos anksčiau net nesvarstėme.“ Rigerio ciklai – tai 150–160 dienų trukmės žybsnių aktyvumo ciklai Saulėje, kurie po išsamių tyrimų taip pat buvo susieti su Rossby bangomis.

Mokslininkai nustatė, kad Veneros, Žemės ir Jupiterio išsidėstymas ne tik sutampa su Saulės ciklais, bet ir tai, kad bet kurių dviejų iš trijų planetų išsidėstymas yra pakankamai stiprus, kad suaktyvintų Rossbio bangas. Ir dar geriau – šie išsidėstymai sutampa su Rigerio ciklais. Komanda atliko matematinį modeliavimą, kad patikrintų savo išvadas – ir nustatė, kad gali atkartoti Švabės ir Rigerio (Rieger) ciklus su savo planetų išsidėstymu.

Yra ir dar kai kas. Maždaug kas 193 metus svyruoja Saulės magnetinio lauko stiprumas – o tai, tyrėjų nuomone, yra Suess-de Vrieso ciklas. Mokslininkai apskaičiavo, kad Suess-de Vrieso ciklas įvyksta tada, kai 19,86 metų trunkantis periodinis Saulės judėjimas aplink Saulės sistemos svorio centrą susilygina su Halės ciklu – dvigubas Švabės ciklas trunka 22,14 metų. Šis ciklas atsirado ir komandos modelyje.

Žinoma, Saulė yra labai didelė ir sudėtinga, todėl planetos – jei jos ir dalyvauja – yra tik dalis paveikslo. Tačiau mokslininkai teigia, kad sutapimai yra pernelyg aiškūs, kad būtų tik sutapimais.

„Tikėtina, kad 100 proc. įsitikinsime tik tada, kai turėsime daugiau duomenų, – sako F. Stefani. – Tačiau dabar argumentai, kad procesas vyksta planetose, yra labai stiprūs.“

Na, aišku bent jau viena: dar reikia daug nuveikti, nes modeliai tėra tik apytiksliai skaičiavimai, kurie gali būti klaidingi.

Komandos tyrimai paskelbti žurnale „Solar Physics“.

Parengta pagal „Science Alert“.