Ο Ήλιος χτυπά σαν καρδιά, αλλά όχι σε σταθερό ρυθμό. Η ταχύτητά του αλλάζει με διαφορετικά χρονικά διαστήματα. Επιστήμονες δεν ξέρουν τι προκαλεί αυτές τις αλλαγές, αλλά νομίζουν ότι ίσως να έχουν σχέση με τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος.
Οι νέες έρευνες υποδεικνύουν ότι ο 11ετής κύκλος δραστηριότητας του ήλιου – γνωστός ως κύκλος Schwabe – μπορεί να εξηγηθεί τουλάχιστον εν μέρει από μια βαρυτική αλληλεπίδραση μεταξύ του ήλιου και της Αφροδίτης, της Γης και του Δία.
Πιθανότατα υπάρχουν και άλλοι παράγοντες που επηρεάζουν τη δραστηριότητα του ήλιου. Αλλά η αμφιλεγόμενη «θεωρία των πλανητών», όπως ονομάζεται, συμπίπτει αρκετά καλά με τους κύκλους Schwabe για να μην την απορρίψουμε, σύμφωνα με την ομάδα ερευνητών πίσω από τη νέα μελέτη, με επικεφαλής τον Frank Stefani, φυσικό στο εργαστήριο Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf στη Γερμανία.
Η ηλιακή δραστηριότητα
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η ηλιακή δραστηριότητα προέρχεται κυρίως από εσωτερικές διεργασίες του ήλιου, αλλά εξωτερικές επιρροές μπορεί επίσης να παίζουν κάποιο ρόλο.
Ο Stefani λέει, «Μπορείτε να το φανταστείτε σαν ένα γιγαντιαίο δυναμό». «Ενώ αυτό το ηλιακό δυναμό δημιουργεί από μόνος του έναν κύκλο δραστηριότητας περίπου 11 ετών, πιστεύουμε ότι η επίδραση των πλανητών επεμβαίνει στη λειτουργία αυτού του δυναμό, δίνοντάς του επανειλημμένα μια μικρή ώθηση και επιβάλλοντας έτσι στον ήλιο τον ασυνήθιστα σταθερό ρυθμό των 11,07 ετών».
Περίπου κάθε 11 χρόνια περίπου, ο Ήλιος περνάει από μια δραματική σειρά μετασχηματισμών καθώς υπάρχει διακύμανση στα επίπεδα δραστηριότητάς του. Στο ηλιακό ελάχιστο, εμφανίζει τη λιγότερη δραστηριότητα. Στη συνέχεια, αυξάνεται σταδιακά τα επόμενα χρόνια. Αυτό εκδηλώνεται ως αύξηση των ηλιακών κηλίδων, των ηλιακών εκλάμψεων και στεμματικών εκπομπών μάζας, μέχρι την κορύφωση που είναι γνωστή ως ηλιακό μέγιστο (βρισκόμαστε κοντά στο μέγιστο ηλιακής δραστηριότητας τώρα).
Στην κορύφωση της ηλιακής δραστηριότητας, οι πόλοι του ήλιου αντιστρέφουν την πολικότητά τους και η δραστηριότητα μειώνεται σταδιακά για αρκετά χρόνια μέχρι το επόμενο ηλιακό ελάχιστο, πριν ενεργοποιηθεί ξανά και φτάσει σε άλλη κορύφωση με νέα αντιστροφή των πόλων. Αυτό ονομάζεται κύκλος Schwabe και επαναλαμβάνεται κάθε 11 χρόνια περίπου, αν και υπάρχει μια μικρή διακύμανση στη διάρκεια κάθε κύκλου.
Happy #SunDay! This week’s (totally nuts) space weather report includes:
· 52 M-class flares
· 9(!) X-class flares
· 45 coronal mass ejections
· 4(!) geomagnetic stormsThis video from NASA’s Solar Dynamics Observatory shows the week’s activity. Never a dull moment! pic.twitter.com/URlqT9WC9J
— NASA Sun & Space (@NASASun) May 19, 2024
Πού εμπλέκονται οι πλανήτες;
Λοιπόν, κάθε 11,07 χρόνια, περίπου την περίοδο του ηλιακού ελαχίστου, η Αφροδίτη, η Γη και ο Δίας ευθυγραμμίζονται, αυξάνοντας για λίγο την βαρυτική τους έλξη στον Ήλιο προς μία κατεύθυνση. Είναι μια αδύναμη επίδραση, απίθανο να επηρεάσει το εσωτερικό του ήλιου, αλλά θα μπορούσε να παίξει ρόλο στο να “καθοδηγεί” τους ηλιακούς κύκλους, συγχρονίζοντας το εσωτερικό δυναμό του ήλιου σε τακτικούς κύκλους.
Ο Stefani και οι συνάδελφοί του ερευνούν αυτόν τον πιθανό σύνδεσμο εδώ και αρκετό καιρό, και τώρα πιστεύουν ότι βρήκαν νέα στοιχεία προς υποστήριξή του: γιγάντια στροβιλώδη κύματα στον ήλιο που ονομάζονται κύματα Rossby, τα οποία ανιχνεύθηκαν πρόσφατα για πρώτη φορά και μοιάζουν με τα κύματα Rossby στη Γη που επηρεάζουν το σύστημα ατμοσφαιρικής πίεσης.
«Τώρα βρήκαμε τον υποκείμενο φυσικό μηχανισμό», λέει ο Stefani.
«Ξέρουμε πόση ενέργεια απαιτείται για να συγχρονιστεί το δυναμό του ήλιου, και ξέρουμε ότι αυτή η ενέργεια μπορεί να μεταφερθεί στον ήλιο από τα λεγόμενα κύματα Rossby, Το καλύτερο είναι ότι τώρα μπορούμε να εξηγήσουμε όχι μόνο τον κύκλο Schwabe και τους μεγαλύτερους ηλιακούς κύκλους, αλλά και τους συντομότερους κύκλους Rieger τους οποίους δεν είχαμε καν σκεφτεί προηγουμένως».
Οι κύκλοι Rieger είναι κύκλοι ηλιακών εκλάμψεων που διαρκούν 150 έως 160 ημέρες και έχουν επίσης συνδεθεί με τα κύματα Rossby έπειτα από εκτεταμένη εξέταση.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι όχι μόνο η ευθυγράμμιση Αφροδίτης-Γης-Δία συμπίπτει με τους ηλιακούς κύκλους, αλλά και ότι η ευθυγράμμιση οποιωνδήποτε δύο από τους τρεις πλανήτες έχει αρκετή βαρυτική έλξη για να ενεργοποιήσει τα κύματα Rossby. Και γίνεται ακόμα καλύτερο! Αυτές οι ευθυγραμμίσεις συμπίπτουν με τους κύκλους Rieger.
Η ομάδα διεξήγαγε μαθηματικά μοντέλα για να επιβεβαιώσει τα ευρήματά της και διαπίστωσε ότι μπορούσε να αναπαράγει τους κύκλους Schwabe και Rieger με τις ευθυγραμμίσεις των πλανητών.
Ο κύκλος Suess-de Vries και ο Ήλιος
Υπήρχε όμως και κάτι άλλο. Περίπου κάθε 193 χρόνια, η ένταση του ηλιακού μαγνητικού πεδίου διακυμαίνεται, κάτι που οι ερευνητές πιστεύουν ότι είναι ο κύκλος Suess-de Vries.
Υπολογίζουν ότι ο κύκλος Suess-de Vries συμβαίνει όταν η περιοδική κίνηση του ήλιου γύρω από το κέντρο βάρους του ηλιακού συστήματος, που διαρκεί 19,86 χρόνια, ευθυγραμμίζεται με τον κύκλο Hale – έναν διπλό κύκλο Schwabe των 22,14 ετών. Και αυτός ο κύκλος εμφανίστηκε επίσης στο μοντέλο της ομάδας.
Φυσικά, ο Ήλιος είναι πολύ μεγάλος και πολύπλοκος, επομένως οι πλανήτες – αν εμπλέκονται – αποτελούν μόνο ένα κομμάτι του παζλ. Αλλά οι ερευνητές λένε ότι οι συμπτώσεις είναι απλά πάρα πολύ έντονες για να είναι απλώς συμπτώσεις.
«Πιθανότατα θα είμαστε 100% σίγουροι μόνο όταν έχουμε περισσότερα δεδομένα», λέει ο Stefani. «Αλλά τα επιχειρήματα υπέρ μιας διαδικασίας που ελέγχεται από τους πλανήτες είναι τώρα πολύ ισχυρά»
Φυσικά, τα μοντέλα είναι απλοποιήσεις και μπορεί να είναι λανθασμένα. Χρειάζεται ακόμα πολλή δουλειά για να επιβεβαιωθούν αυτά τα ευρήματα.
Η έρευνα της ομάδας δημοσιεύτηκε στο Solar Physics.