Зараз на Землі всі говорять про пік сонячної активності, який дарує нам потужні магнітні бурі та яскраві сяйва, але чому це відбувається, довго залишалося таємницею.
Вчені з Центру досліджень їм. Гельмгольца в Дрездені-Россендорфі (Німеччина) запропонували перше комплексне фізичне пояснення циклів сонячної активності. Винуватцем регулярних коливань стали планети Сонячної системи. Наукова стаття з цього приводу вийшла в журналі Solar Physics.
У Сонця кілька циклів активності. Найвідоміший – цикл Швабе, коли світило досягає максимуму радіації кожні одинадцять років. Це відбувається тому, що магнітне поле Сонця змінює полярність. У цьому немає нічого незвичайного для зірки, крім того, що цикл напрочуд стабільний. На цикл Швабе накладаються інші, менш очевидні коливання тривалістю від кількох місяців до кількох сотень років, кожне назване на честь першовідкривачів.
Одна з гіпотез стабільності циклу Швабе – планетарна. Кожні 11,07 року Венера, Земля і Юпітер шикуються на одній лінії із Сонцем.
Магнітне поле Сонця формується внаслідок складних рухів електропровідної плазми всередині.
«Це ніби гігантська динамо-машина. Хоча ця сонячна динамо-машина сама по собі генерує приблизно 11-річний цикл активності, ми думаємо, що в її роботу втручається вплив планет, даючи невеликий поштовх і тим самим викликаючи надзвичайно стабільний 11,07-річний ритм», – пояснює керівник дослідження доктор Френк Стефані.
Він і його колеги розрахували, скільки енергії потрібно для синхронізації динамо-машини, і з’ясували, що ця енергія може бути передана Сонцю за допомогою так званих хвиль Россбі. Хвилі Россбі – це вихрові течії на Сонці, подібні до великомасштабних рухів в атмосфері Землі, які контролюють системи високого і низького тиску.
Розрахунки показали, що гравітація Венери, Землі та Юпітера має потрібні властивості, щоб активувати хвилі Россбі.
Ці хвилі потім досягають досить високих швидкостей, щоб дати сонячній динамо-машині необхідний імпульс. Це відбувається кожні 118, 193 і 299 днів відповідно до циклів Рігера. Накладення трьох коротких циклів Рігера автоматично призводить до знаменитого 11,07-річного циклу Швабе. Модель навіть передбачає довгострокові коливання Сонця: так званий період биття Зюсса-де Фріза тривалістю 193 роки. У цьому контексті дослідники виявили виняткову кореляцію між 193-річним циклом і коливаннями клімату на Землі.