Солнечный конвейер: Регуляторы цикла

В последнее время множатся признаки того, что Солнце выбирается-таки из крайне затянувшегося минимума своей циклической активности (об этой аномалии мы рассказывали в заметке «На дне»). Обычный солнечный цикл продолжается около 11 земных лет, хотя предыдущий, 23-й с начала наблюдений, затянулся на 12,5 лет. Причина этому неясна, и уж тем более непонятно, отчего с тех пор 24-й цикл никак не поднимется на величину достаточно высокой активности, хотя время уже давно настало.

В недавней публикации группа американских ученых во главе с Мосими Дикпати (Mausumi Dikpati) называет виновника: это «конвейерный пояс» (conveyor belt), потоки плазмы, пронизывающие верхние оболочки звезды – ее хромосферу и фотосферу. По данным исследователей, протяженность этого пояса оказывает сильное влияние на ход солнечного цикла и его продолжительность.

Так, показано, что в ходе последнего цикла «конвейерный пояс», его потоки раскаленной заряженной плазмы протянулись от одного пояса Солнца до другого. Тогда как для «среднего» цикла они не поднимались выше 60-й параллели. Этот механизм напоминает термохалинную циркуляцию воды в мировом океане, крупномасштабным течениям, которые оказывают непосредственное влияние на климат всей планеты – и, кстати, которые из-за их замкнутой траектории также иногда называют «океанским конвейером».

Работа Мосими Дикпати и ее коллег стала первым случаем, когда удалось провести достаточно точные измерения поведения «солнечного конвейера» в ходе двух последовательных циклов активности – 22-го (1986-1996 гг.) и 23-го (1996-2009 гг.). Во время более короткого 22-го цикла «ленты конвейера» не поднимались выше 60-й параллели, а в 23-м они достигли полюсов Солнца. Где же тут влияние на активность звезды?

Циклы солнечной активности непосредственно связаны с магнитным полем звезды. Огромные петли силовых линий этого поля создают области более низкой температуры, видимые, как солнечные пятна. Повышенная активность магнитного поля означает больше пятен на Солнце, больше бурь, вспышек и всего, что с этим связано. На границе между двумя циклами магнитное поле находится на минимуме активности и пятен крайне мало, а то и нет вовсе.

«Конвейерные ленты» заряженной плазмы, достигая все большей протяженности, уносят с собой и избыток заряда, снижая энергию магнитного поля в близких к экватору регионах. Чем дальше простираются эти потоки – тем дольше плазма путешествует по ним и медленнее возвращается к экватору. Возможно, после 23-го цикла, когда «ленты» достигли полюсов, до сих пор вернулись еще не достаточные объемы вещества, чтобы создать возмущения и вызвать явления повышенной активности звезды.

Ученые показали, что существенных изменений в скорости движения плазмы по «солнечному конвейеру» не происходит, и ответственность за затянувшийся минимум может нести лишь протяженность этих течений.

По публикации Universe Today