Desetletja odprta skrivnost Sonca ima odgovor: njegov 11-letni magnetni cikel nastaja globoko pod površjem. Raziskovalci s Tehnološkega inštituta v New Jerseyju so prvič jasno pokazali, da se ključni proces odvija približno 200.000 kilometrov v notranjosti zvezde.
To je prvič, da imajo znanstveniki neposreden opazovalni dokaz, kje nastaja sončni magnetni cikel – proces, ki vpliva na vesoljsko vreme in lahko moti satelite, komunikacije ter električna omrežja na Zemlji.
Na Tehnološkem inštitutu v New Jerseyju pojasnjujejo, da so do zdaj astronomi lahko opazovali predvsem površinske pojave, kot so sončne pege – temna območja, povezana z močnimi magnetnimi polji. Te se skozi cikel pomikajo proti ekvatorju, vendar njihov pravi izvor dolgo ni bil znan.
Raziskovalci so se zato usmerili v notranjost Sonca. S pomočjo skoraj 30 let podatkov o sončnih nihanjih so analizirali širjenje zvočnih valov skozi zvezdo – pristop, znan kot helioseizmologija, ki omogoča vpogled v gibanje plazme globoko pod površjem.
„Do zdaj preprosto nismo imeli dovolj podatkov, da bi zanesljivo določili, kje nastajajo intenzivna magnetna polja,“ pojasnjuje glavni avtor Krishnendu Mandal. „Sončne pege so le vidni odtis procesov, ki se odvijajo veliko globlje.“
Z združitvijo opazovanj iz vesoljskih misij in zemeljskih teleskopov so raziskovalci analizirali milijarde meritev in ustvarili enega najbolj podrobnih zapisov notranjih vibracij Sonca doslej.
Rezultati so razkrili presenetljiv vzorec: globoko v notranjosti se oblikujejo pasovi vrtenja, ki sledijo značilnemu „metuljastemu“ vzorcu – enakemu, kot ga kasneje opazimo pri sončnih pegah na površini.
To je raziskovalce pripeljalo do ključne plasti v notranjosti Sonca, imenovane tahoklina. Gre za tanko prehodno območje med turbulentno zunanjo plastjo in stabilnejšo notranjostjo, kjer se vrtenje Sonca nenadoma spremeni.
Prav v tej plasti, približno 200.000 kilometrov pod površjem, nastajajo močni strižni tokovi, ki po ugotovitvah raziskovalcev poganjajo sončni magnetni dinamo.
„Leta smo sumili, da je tahoklina ključna, zdaj pa imamo jasne opazovalne dokaze,“ poudarja Mandal.
To pomeni, da procesi, ki oblikujejo sončno aktivnost, izvirajo globoko v notranjosti in se šele kasneje odražajo na površini.
Odkritje ima pomembne praktične posledice. Sončni izbruhi in izmeti mase lahko motijo satelite, navigacijske sisteme in električna omrežja na Zemlji. Boljše razumevanje notranjega delovanja Sonca bi lahko izboljšalo modele za napovedovanje teh pojavov.
Na Tehnološkem inštitutu v New Jerseyju opozarjajo, da trenutni modeli pogosto upoštevajo predvsem površinske procese, nova raziskava pa kaže, da je treba vključiti tudi globoke plasti, zlasti tahoklino.
Pomen ugotovitev sega tudi širše. Sonce je edina zvezda, ki jo lahko tako podrobno opazujemo, zato njegovo razumevanje ponuja ključ za razlago magnetnih ciklov tudi pri drugih zvezdah.
Raziskovalci nameravajo analizo še razširiti in z dodatnimi podatki izboljšati razumevanje razvoja magnetnih procesov v Soncu. Daljši časovni nizi opazovanj bi lahko v prihodnje omogočili tudi natančnejše napovedi sončnih ciklov.
