Що змушує деякі регіони на Сонці викидати величезні “шматки” енергії, які впливають на Землю? Нове дослідження Університету Джорджа Мейсона, США, спробувало відповісти на це питання, порівнявши 20 ділянки нашої зірки з рівнем їх спалахової активності.
Час від часу сплески світла та радіації надходять з поверхні Сонця. Вони спричинені вивільненням магнітної енергії в зовнішньому шарі зорі, який називається короною. Спалахи можна побачити в усьому спектрі, від радіохвиль до гамма-променів. Зазвичай їх виявляють супутники, що стежать за радіоактивністю Сонця.
Спалахи мають розмір та інтенсивність - від класу С (найслабші) до спалахів класу Х (найсильніші). Вони впливають на людське життя, порушуючи роботу систем зв'язку, навігації та енергопостачання. Також можуть створюватися красиві полярні сяйва або інші явища, пов’язані з потоком сонячних вітрів.
Дослідники хотіли зрозуміти, що робить деякі регіони на Сонці більш схильними до спалахів, ніж інші. Зазвичай такі активні області посилюють магнітне поле, що провокує додаткові спалахи. Науковці проаналізували дані Обсерваторії сонячної динаміки.
В результаті були відібрані 20 активних областей та розподілені на чотири групи, відповідно до їхнього розміру та продуктивності. Порівняльний аналіз робився на основі індексу спалахів, щоб визначити, наскільки “продуктивна” кожна область.
Крім того, були розраховані шість магнітних параметрів, що характеризують складність та напруженість магнітного поля в кожному окремому регіоні.
Згідно з результатами вимірювань, найважливіший фактор продуктивності Сонця - взаємодія між протилежними магнітними полюсами, які ніколи не з'являються разом як пара. Така взаємодія створює довгі та вузькі лінії, коли магнітне поле змінює свій напрямок, формуючи лінії інверсії полярності з сильним градієнтом.
Науковці припускають, що такі лінії можуть бути локаціями, де спалахи викликаються рухом і колапсом магнітного потоку.
Дослідники також встановили інші важливі фактори: загальний магнітний потік, спіральність струму, які корелюють з продуктивністю спалаху. Інакше кажучи, магнітне поле Сонця це комплексне явище, залежне від життєдіяльності світила.
Нагадаємо, магнітне поле Сонця утворюється внаслідок руху плазми в його внутрішніх шарах, зокрема в конвективній зоні, де відбувається перенесення тепла за допомогою конвекції. Цей рух плазми викликає електричні струми, які, своєю чергою, генерують магнітне поле за динамо-ефектом.
Само магнітне поле Сонця має складну структуру, яка змінюється в часі. В тому числі загальний магнітний потік, який вимірюється як сума модулів магнітної індукції по всій поверхні Сонця.
ЗМП залежить від “географії” розподілу активних регіонів і коливається з періодом близько 11 років, відповідно до сонячного циклу. Існує також більш тривалий період, близько 100 років, пов'язаний з мінімумами Маундера або Дальтона.
А от спіральність струму вимірюється як сума добутків магнітної індукції та електричного струму по всій поверхні Сонця. Така Спіральність відображає ступінь закрученості магнітних ліній, що зумовлена диференційним обертанням, коли екваторіальні шари рухаються швидше, ніж полюсні.
Спіральність струму коливається з періодом близько 11 років, але з протилежною фазою до загального магнітного потоку. Під час максимуму сонячної активності спіральність найменша, а під час мінімуму - найбільша. А от для зміни полярності магнітного поля Сонця необхідно 22 роки. Протиріччя, що визнає космічну погоду в Сонячній системі.
