Научно-популярный журнал, издается с 1926 года

Сколькими способами работает Солнце?

Сколькими способами работает Солнце?

Новые доказательства подтверждают гипотезу, что «Большие минимумы» солнечной активности – не случайные флуктуации, а особые варианты функционирования Солнца.

Солнечная активность и ее колебания продолжают оставаться одной из важнейших тем астрономических исследований. Мы по-прежнему не до конца понимаем, как «работает» ближайшая к нам звезда. Насколько изменчиво ее поведение? Возможно ли, что Солнце, помимо хорошо известных циклов солнечной активности (одиннадцатилетнего, двадцатидвухлетнего и иных), иногда переключается с одного режима на другой?

Для ответа на эти вопросы требуются данные по солнечной активности за большой период времени, куда более длительный, чем вся история ее исследования. Только со времени изобретения телескопа в XVIIвеке начались сколько-нибудь систематические наблюдения за пятнами на Солнце – областях, в которых сильное магнитное поле охлаждает плазму – наиболее заметных проявлениях активности нашего светила. Хотя отдельные случаи наблюдения невооруженным глазом крупных пятен были и до этого, о научном их исследовании не было и речи.

Но солнечная активность оставляет и «ископаемые» следы. От солнечной активности зависит количество приходящих на Землю радионуклидов – в частности, углерода-14, который возникает в атмосфере под воздействием космических лучей. Этот изотоп знаменит как материал для радиоуглеродной датировки, и изучение колебаний его прихода из космоса важно для повышения точности этого метода.

Однако существующие способы реконструкции прошлой солнечной активности по изменению концентрации углерода-14 сильно зависят от некоторых параметров, которые приходится «настраивать вручную».

Международная группа исследователей, включая Г.А. Ковальцова из петербургского Физико-технического института им. Иоффе и А.В. Хохлова из московского Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН построили новую модель реконструкции прошлой солнечной активности, лишенную этих недостатков. В ней использованы самые свежие и подробные данные по изменению концентрации угдерода-14 в годичных кольцах деревьев, а также по изменению геомагнитного поля, которое влияет на количество космических лучей, достигающих атмосферы. Ученые восстановили изменения солнечной активности за три тысячелетия: с 1150 года до н.э. до 1950 года н.э., когда ядерные испытания стали влиять на количество углерода-14 в атмосфере.

Полученная реконструкция согласуется с тем, что было ранее известно об изменении солнечной активности – на ней видны периоды спада и усиления, в частности так называемые «большие минимумы». Также новая модель показывает, что закончившийся недавно «большой максимум» (1950-2009 годы) – событие, беспрецедентное для последних трех тысяч лет.

Но были ли эти «минимумы» и «максимумы» всего лишь сильными случайными отклонениями, неизбежными при длительных наблюдениях – подобное серии из 38 «красных» подряд, зарегистрированной в истории Монте-Карло? По-видимому, нет. Десятилетия с низким количеством солнечных пятен случались существенно чаще, чем этого следовало ожидать. Наиболее вероятное объяснение – у Солнца есть несколько мод (вариантов) активности. Авторы называют их «регулярной модой» и «модой Большого минимума», в последней из них наша звезда провела шестую часть покрываемых реконструкцией трех тысячелетий. Возможно, есть еще и третья мода – «мода Большого максимума» (в которой Солнце жило недавние шестьдесят лет), но пока нам не хватает данных, чтобы уверенно утверждать, что это – не случайная флуктуация солнечной активности.

Астрономы и раньше предполагали существование нескольких мод солнечной активности и пытались включить их в модели функционирования Солнца – теперь же это доказано, а точная реконструкция позволит точнее понять, почему иногда наша звезда начинает «работать» по-другому.

Статья принята к публикации в журнале
Astronomy & Astrophysics Letters

Материал подготовил Сергей Лысенков

Reset password

Recover your password
A password will be e-mailed to you.
Back to
Закрыть панель