Słońce, gwiazda naszego Układu Słonecznego, to ciało niebieskie, na temat którego dowiedzieliśmy się już bardzo wiele. Rzecz jasna nie oznacza to, że poznaliśmy wszystkie jego tajemnicę, ale jedną, nad którą główkowano kilkaset lat, właśnie udało się rozwiązać, a przynajmniej na to wygląda.
W 1844 roku niemiecki aptekarz i astronom amator Samuel Heinrich Schwabe opublikował w czasopiśmie Astronomische Nachrichten artykuł mówiący o okresowości zmian w liczbie ciemnych plam widocznych na powierzchni Słońca. To właśnie ten naukowiec odkrył zjawisko, które dzisiaj znane jest jako cykl jedenastoletni.
Dokładnie co 11 lat na Słońcu pojawia się więcej plam słonecznych niż w jakimkolwiek innym okresie. Dotychczas nikt nie był w stanie wyjaśnić, co za ten stan rzeczy odpowiada. Dotychczas, bo właśnie dokonali tego naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, którzy podzielili się swoimi wnioskami w czasopiśmie Physics of Plasmas.
W oparciu o swoje dotychczasowe badania uczeni stworzyli model Słońca, który wyjaśnia i tajemnicę cyklu 11-letniego, i kilka innych właściwości gwiazdy. W modelu tym pod powierzchnią Słońca znajduje się cienka warstwa plazmy, która porusza się z różnymi prędkościami w różnych obszarach gwiazdy. Różnica w prędkości przepływów powoduje powstawanie tak zwanych spirali magnetycznych.
„Przez każde 11 lat ta warstwa rośnie, aż staje się niestabilna, przez co Słońce zaczyna ją zrzucać.”, powiedział jeden z autorów pracy, Thomas Jarboe. Podczas zrzucania tej warstwy odsłaniana jest dolna warstwa plazmy, poruszająca się w przeciwnym kierunku, z odwróconym polem magnetycznym.
Źródło: NASA
Co ciekawe, gdy prędkości przepływów plazmy wspomnianej cienkiej warstwy w jednej półkuli są podobne do prędkości przepływów w drugiej półkuli, na Słońcu powstaje mniej plam słonecznych. Zapewne właśnie dlatego mniejszą ich liczbę zauważono chociażby w latach 1645-1717 (określanych jako Minimum Maudera).
Dotychczas podejrzewano, że plamy słoneczne powstawały za sprawą procesów odbywających się głębiej w Słońcu – procesów, które prowadziły do wystrzeliwania plazmy z powierzchni gwiazdy, pozostawiając po sobie swoiste blizny. Najnowsze badania sugerują coś zupełnie innego.
Na dojście do opisanych wniosków naukowcom pozwoliły wcześniejsze badania nad eksperymentalnymi reaktorami jądrowymi. Wnioski te mogą wywołać sporo dyskusji w świecie nauki. Niemniej, badacze twierdzą, że kluczem do potwierdzenia ich odkryć są dane obserwacyjne na temat Słońca.
Źródło: Physics of Plasmas