Dodano: 06 maj 2020r.

Nasze Słońce jest znacznie mniej aktywne niż podobne gwiazdy

Naukowcy porównali nasze Słońce z setkami podobnych gwiazd. Z analiz wynika, że nasza gwiazda jest niezwykle spokojna. Inne tego rodzaju gwiazdy są znacznie bardziej aktywne. Rodzi to pytanie, czy Słońce jest wyjątkowe, czy może przechodzi niezwykle cichą fazę, po której czeka nas bardziej burzliwy okres?

Słońce

 

Stopień, w jakim zmienia się aktywność Słońca (a tym samym liczba plam słonecznych i jasność Słońca), można odtworzyć różnymi metodami - przynajmniej na przestrzeni określonego czasu. Na przykład od 1610 roku istnieją wiarygodne zapisy pojawiania się plam słonecznych pokrywających Słońce. Z kolei rozmieszczenie radioaktywnych odmian węgla i berylu w pierścieniach drzew i rdzeniach lodowych pozwala wyciągać wnioski na temat poziomu aktywności Słońca w ciągu ostatnich 9000 lat.

Aktywność Słońca

Ten dziewięciotysięczny okres charakteryzują regularnie powtarzające się wahania o porównywalnej sile, jak w ostatnich dziesięcioleciach. - Jednak w porównaniu z całym okresem życia Słońca 9000 lat jest jak mgnienie oka – powiedział dr Timo Reinhold z Instytutu Badań Słońca Maxa Plancka w Getyndze, autor nowego badania. - W końcu nasza gwiazda ma prawie 4,6 miliarda lat. Można sobie wyobrazić, że Słońce przechodziło fazę spokoju od tysięcy lat i dlatego mamy zniekształcony obraz naszej gwiazdy – dodał.

Ponieważ nie ma sposobu, aby dowiedzieć się, jak aktywne było Słońce poza wspomnianym wcześniej okresem, naukowcy szukają wskazówek w zachowaniu innych, podobnych gwiazd. Zespół Reinholda wraz z kolegami z University of New South Wales w Australii i School of Space Research w Korei Południowej zbadał, czy Słońce zachowuje się „normalnie” w porównaniu z innymi gwiazdami. Wyniki tych analiz ukazały się na łamach pisma „Science”.

W tym celu naukowcy wybrali najbardziej podobne do Słońca gwiazdy, znajdujące się na podobnym etapie ewolucji. Oprócz temperatury powierzchni, wieku i proporcji pierwiastków cięższych od wodoru i helu badacze zwrócili uwagę przede wszystkim na okres rotacji. - Prędkość, z jaką gwiazda obraca się wokół własnej osi, jest kluczową zmienną - wyjaśnił prof. Sami Solanki, dyrektor Instytutu Badań Słońca Maxa Plancka i współautor nowej publikacji. Dlaczego? Bo rotacja gwiazdy jest związana z jej polem magnetycznym.

- Pole magnetyczne jest siłą napędową odpowiedzialną za wszelkie wahania aktywności gwiazdy – przyznał Solanki. Stan pola magnetycznego określa, jak często gwiazda emituje promieniowanie energetyczne i ciska z dużą prędkością w przestrzeń kosmiczną cząstkami, jak wiele jest plam słonecznych i jasnych obszarów na powierzchni - a zatem także jak jasno świeci gwiazda.

Przyszłość Słońca

Kompleksowy katalog zawierający okresy rotacji tysięcy gwiazd opiera się na danych zebranych przez Kosmiczny Teleskop Keplera, który zarejestrował fluktuacje jasności około 150 tys. gwiazd ciągu głównego w latach 2009–2013. Naukowcy przeczesali te dane i wybrali te gwiazdy, które obracają się raz wokół własnej osi w ciągu 20 do 30 dni. Słońce potrzebuje na to około 24,5 dnia. Naukowcom udało się dodatkowo zawęzić wybór wykorzystując dane z Kosmicznego Teleskopu Gaia. Ostatecznie pozostało 369 gwiazd, które najbardziej przypominają Słońce w podstawowych właściwościach.

Dokładna analiza zmian jasności tych gwiazd pokazuje wyraźny obraz. Podczas gdy różnica między fazą aktywną i nieaktywną naszego Słońca wyniosła średnio zaledwie 0,07 procent, inne gwiazdy wykazywały znacznie większą zmienność. Ich wahania były zwykle około pięć razy silniejsze. - Byliśmy bardzo zaskoczeni, że większość gwiazd podobnych do Słońca jest o wiele bardziej aktywnych - powiedział dr Alexander Shapiro z z Instytutu Badań Słońca Maxa Plancka.

- Można sobie wyobrazić, że gwiazdy o znanych i podobnych do Słońca okresach rotacji pokazują nam podstawowe fluktuacje aktywności, do których zdolne jest także nasze Słońce – wyjaśnił Shapiro. Oznaczałoby to, że nasza gwiazda była wyjątkowo cicha w ciągu ostatnich 9000 lat i że w bardzo dużych skalach czasowych możliwe są również fazy o znacznie większych wahaniach.

Nie ma jednak powodu do niepokoju. W dającej się przewidzieć przyszłości nic nie wskazuje na taką „nadpobudliwość” Słońca. Wręcz przeciwnie, przez ostatnią dekadę Słońce wykazywało niewielką aktywność, zważając na jego własne, dość niskie standardy. Prognozy aktywności na najbliższe jedenaście lat wskazują, że najbliższym czasie to się nie zmieni.

 

Źródło: Max Planck Society, fot. NASA/SDO