Планетарные приливные силы: Венера, Земля и Юпитер могут оказывать значительно большее влияние на солнечную активность, чем считалось ранее. Поэтому не случайно, что одиннадцатилетний солнечный цикл всегда имеет свой пик тогда, когда эти планеты оказываются на одной линии. И вот теперь исследователи нашли новые доказательства того, как приливные силы планеты формируют магнитное поле и плазменные потоки Солнца.
Влияет ли расположение планет Венера, Земля и Юпитер на солнечную активность и одиннадцатилетний солнечный цикл? © NASA/GSFC/Solar Dynamics Observatory
Будь то солнечные пятна, вспышки солнечной плазмы или солнечные бури, уходящие далеко в космос: солнечная активность не изменяется случайным образом, а колеблется в относительно регулярном цикле в одиннадцать лет. И солнечное магнитное поле тоже подвергается изменению полярности каждые одиннадцать лет. Но что же задает такт для этого поразительно регулярного ритма? Это чисто внутренние факторы или роль здесь играет внешнее воздействие? До сих пор у исследователей Солнца на этот вопрос нет четкого ответа.
Поразительная синхронность
Примечательно, что в Солнечной системе существует одна заметная особенность: каждые 11,07 года планеты Венера, Земля и Юпитер выстраиваются примерно на одной линии - в это время гравитационные силы этих трех планет суммарно воз действуют на Солнце. Такая синхронность по времени между солнечным циклом и парадом планет может быть воспроизведен в астрономических моделях. «Соответствие удивительно точное: мы видим полную параллельность с планетами в более чем 90 циклах», - говорит Фрэнк Штефани из Центра Гельмгольца в Дрезден-Россендорфе (HZDR).
Еще в 1950-х годах астрономы размышляли над тем, могут ли эти приливные силы планет влиять на солнечный цикл. Но вопрос заключался в том, что по сравнению с гигантской гравитацией самого Солнца приливное воздействие планет выглядит весьма незначительно. Да, их вполне хватило бы для того, чтобы поднимать или опускать солнечную плазму на один миллиметр. Но для того, чтобы воздействовать на плазменные потоки Солнца и его магнитное поле, такого влияния недостаточно.
Податливый альфа-эффект
Или все же достаточно? Еще в 2016 году Штефани и его команда обнаружили возможное решение проблемы таких солнечных приливов. Решение это основывается на том, что в солнечном цикле участвуют два взаимодействующих динамо-процесса. Внутри Солнца конвективные токи омега-эффекта создают магнитное поле в форме пояса с обеих сторон солнечного экватора. Однако вблизи поверхности более хаотичные токи альфа-эффекта создают магнитное поле в продольном направлении.
Примечательно же в этом то, что альфа-эффект может быть приведен в действие относительно небольшими внешними воздействиями. И гравитационного эффекта планет может быть вполне достаточно, чтобы повлиять на так называемую нестабильность Тейлера - это предполагала и первая, еще сырая модель ученых.
Небольшой «толчок» меняет спиральность частиц
И вот теперь Штефани и его команда доработали и усовершенствовали свою модель - и нашли новые доказательства влияния планет на солнечный цикл. В соответствии с этой моделью, даже небольшого прироста энергии достаточно, чтобы помехи Тейлера между правосторонним и левосторонним направлениями закручивания (спиральностью) колебались назад и вперед. Модель показала, что приливного воздействия планет может быть вполне достаточно, чтобы давать необходимый импульс каждые одиннадцать лет.
«Результат оказался феноменальным. Колебания должным образом запускались и синхронизировалась с ритмом внешних помех», - говорит Штефани. Этот механизм как раз и может объяснить, как положения Венеры, Земли и Юпитера оказывают влияние на солнечный цикл. В то же время, говорят ученые, исследования показывают, что, возможно, здесь действуют и другие, предположительно, относительно слабые силы, связанные с солнечном динамо.
Лучшее понимание солнечного магнитного поля поможет исследователям в долгосрочной перспективе лучше количественно оценить связанные с климатом процессы, такие как космическая погода, и, возможно, даже в один прекрасный момент, чтобы радикально улучшить климатические прогнозы на Земле.
0
