Kas planeedi tõusulaine sunnib regulaarselt päikesepaiste sünkroniseerima?

Päikese ultraviolettpilt, mis on kaetud selle magnetvälja joonte kaardiga. Pilt NASA / SDO / AIA / LMSAL kaudu.

Autor Kimberly MS Cartier, uuesti trükitud Eose loal.

Juba rohkem kui 1000 aastat on päikesepoolsete punktide arv minimaalne mõne aasta jooksul pärast olulist planeetide joondamist. Värske uuring näitas, et loodete poolt iga 11 aasta tagant joondamine on piisavalt tugev, et pukseerida materjali päikese pinna lähedal ja sünkroniseerida selle magnetvälja lokaalseid muutusi.

Eos rääkis uuringu juhtiv autor Frank Stefani.

Vaatasime ajalooliste andmete põhjal, et päikeseplekkide tsüklis on hämmastav regulaarsus.

Stefani on vedeliku dünaamika teadur Helmsholtz-Zentrum Dresden-Rossendorfis Dresdenis, Saksamaal. Ta ütles:

Kindlasti on meil käimas protsess. Siis aga tekkis küsimus, mis on kell?

Uuring laiendab päikesedünamo üldtunnustatud mudelit ja toetab kauakestvat teooriat, mille kohaselt päikesepiste tsükli ja päikese magnetilise tsükli eest vastutavad planeedi konfiguratsioonid.

Haav, keerdunud ja ebastabiilne

Plasma hiiglasliku keerleva pallina on päikese magnetväli äärmiselt keeruline. Selle magnetvälja jooned algavad paralleelsete joontena, mis kulgevad põhjast lõunapooluseni. Kuid kuna päike pöörleb ekvaatori kohal kiiremini kui oma pooluste juures, keerlevad need poolusest-poolusele magnetvälja read aeglaselt ja ümbritsevad päikest, sirutudes sirgelt keskelt nagu taffy, et muutuda horisontaalseks.

Üksiku magnetvälja joone lihtsustatud skeem, kuna see ümbritseb päikest (oomega efekt) ja väänab ennast siis (alfa efekt). Nooled tähistavad suunda, kuhu päikeseenergia materjal liigub, kui see sellega väljavälja joont tõmbab. Pilt NASA / MSFC kaudu.

Päikeseplasma pöörlemisliikumise kõrval viib konvektsioon materjali ekvaatorilt poolustele ja tagasi tagasi. See keerab põllujooned üksteise ümber silmusteks ja spiraalideks.

Päikese magnetvälja joonte keerdumist ja keerdumist kirjeldab alfa-oomega dünamode mudel. Selles mudelis tähistab alfa keerdumist ja oomega tähistab mähist. Takerdunud väljaliinid võivad tekitada lokaalses magnetväljas ebastabiilsust ja põhjustada päikesepunkte, ägenemisi või massväljaviskeid.

See mudel on päikese magnetvälja käitumise üldtunnustatud seletus, kuid see pole täiuslik, selgitas Stefani. See ennustab, et ebastabiilsuse keerdumine võngub juhuslikult iga paari aasta tagant. Kuid mudel ei saa selgitada, miks päikesekiirguse arv vahaneb ja väheneb umbes 11-aastasel tsüklil või miks päikese magnetväli libiseb polaarsusega iga 22 aasta tagant.

Madal tõusulaine, vähene aktiivsus

Teine Päikesesüsteemi nähtus toimub iga 11 aasta tagant: Veenus, Maa ja Jupiter joonduvad oma orbiidil. Neil kolmel planeedil on kõige tugevam loodete mõju päikesele, esimesed kaks on päikese läheduse tõttu ja kolmas selle massi tõttu. Varasemad vaatlusuuringud on näidanud, et päikesepiste tsükli miinimumid on mõne aasta jooksul pärast seda joondamist toimunud umbes 1000 aasta jooksul. Stefani ütles:

Kui vaadata suundumust, on sellel hämmastav paralleelsus.

Teadlased soovisid katsetada, kas planeetide joondamine võib mõjutada päikese alfa-efekti ja sundida planeetide vahelist mõõna regulaarsete ajavahemike järel. Meeskond alustas standardset alfa-oomega dünammudelit ja lisas joondamise simuleerimiseks iga 11 aasta tagant alfa-efektile väikese loodete tõusu. Stefani selgitas:

Meie dünamo mudel pole täiesti uus. Me tugineme tõesti vanaaegsele ehk tavapärasele alfa-oomega dünamole.

Simulatsioon näitas, et isegi nõrk loodete vedur kiirusega 1 meeter [umbes 1 jard] sekundis iga 11 aasta järel sundis ebastabiilseid magnetilisi keerdumisi samal perioodil pulseerima. Simuleeritud dünamo polaarsus võnkus 22-aastase perioodiga täpselt nagu päris päikese dünamo. Stefani ütles:

Natuke selle perioodilise alfa abil saame sünkroonida dünamoperioodi 22 aastani planeetide sundimisega.

Kuna need magnetilised ebastabiilsused on seotud päikese aktiivsusega, väidavad teadlased, et see sünkroniseerimine võib päikesepiste üle kogu päikese ka umbes samal ajal maha suruda (või tekitada) - ehk teisisõnu - päikesepunkti tsükkel. Meeskond avaldas need tulemused päikesefüüsikas 2019. aasta mai lõpus.

Vastupidine tulemus?

Steve Tobias on Suurbritannia Leedsi ülikooli päikesedünamo uurija, kes polnud selle uuringuga seotud. Ta ütles:

See on intrigeeriv paber.

Tobias väitis, et planeetide kombineeritud looded on liiga nõrgad, et päikesetsükli pikkust otse seada. Plasma dünaamika sügaval päikese käes on tõenäolisem põhjus, ütles ta ajalehele Eos .

Sellegipoolest, ütles ta seda uuringut

... näib näitavat, et isegi tühine mõõnaprotsessidest tulenev sundimine võib tsüklit sünkroonselt sünkroonida. Seda mitteintuitiivset tulemust tuleks täiendavalt uurida, uurides päikese aktiivsuse puhverserverite käitumist, näiteks jääsüdamikesse sadestunud berülliumi isotoopide tootmist.

On võimalik, et teistes planeedisüsteemides võivad olla loodete domineerivad planeedid, mis oma päikesega resoneeruvad nagu meie oma, ütles Stefani, kuid pole tõenäoline, et me suudame seda tõestada. Enamiku tähtede kohta ütles ta:

… Meil ​​on tähelepanekuid umbes 40 aasta pärast. Ja inimesed on õnnelikud, kui suudavad tuvastada kaks või kolm või neli perioodi. Ainult meie Päikese jaoks on meil kõik ajaloolised tähelepanekud. Meil on berülliumi andmeid. Me võime minna tagasi tuhandete aastate taha.

Meie päike on üsna tavaline täht, kuid selles mõttes üsna eriline.

Alumine rida: uued uuringud viitavad sellele, et planeetide regulaarne joondamine muudab piisavalt tugeva puksiiri päikese 11- ja 22-aastaste tsüklite reguleerimiseks.

Eose kaudu