Движение солнечной плазмы объясняет 11-летний цикл активности Солнца

Магнитная активность Солнца изменяется в соответствии с 11-летним циклом. В течение этого цикла активность Солнца то нарастает, то вновь начинает убывать. В максимуме цикла на поверхности Солнца появляются крупные солнечные пятна и активные области. Зрелищные петли раскаленной плазмы вздымаются с поверхности светила, отправляя в космос потоки заряженных частиц и излучения. В минимуме цикла активности наша звезда «успокаивается». Удивительная закономерность наблюдается на известной диаграмме в форме бабочки, которая описывает расположение солнечных пятен в координатах время-широта. В начале солнечного цикла пятна появляются на средних широтах. По ходу развития цикла они появляются все ближе и ближе к экватору. Для объяснения этой диаграммы, называемой магнитной диаграммой бабочек Муандера, физики-солнечники предлагают гипотезу о постепенном переносе глубинного магнитного поля в направлении экватора с крупномасштабным потоком плазмы.

«По ходу цикла солнечной активности этот меридиональный поток действует как «конвейер», переносящий магнитное поле и устанавливающий тем самым продолжительность цикла», - рассказал главный автор исследования доктор Лоран Гизон (Laurent Gizon), директор Общества Макса Планка. Для обнаружения этого потока в своей работе Гизон использовал метод, называемый гелиосейсмологией.

Так же как на Земле геофизики исследуют процессы, протекающие внутри планеты, наблюдая сейсмические волны, физики-солнечники исследуют процессы, протекающие внутри Солнца, наблюдая звуковые волны, распространяющиеся по его поверхности. Проанализировав движение солнечных звуковых волн в направлении север-юг, Гизон и его команда смогли определить проекцию скорости течения потока плазмы на это направление. Согласно полученным результатам, скорость этого потока составляет не более 50 километров в час. По достижении экватора поток меняет направление движения на полярное, формируя таким образом гигантскую петлю в каждом полушарии (см. рис.). Общая продолжительность движения элемента потока до возвращения в исходную точку составляет 22 года, согласно работе. Отсюда закономерно вытекает продолжительность цикла активности Солнца, равная 11 годам, пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Science.