每 11 年,太陽就會從劇烈的耀斑和黑子活動進入一個安靜的時期,然後再次增強。它幾乎像發條一樣有規律,多年來天文學家一直想知道是什麼原因造成的。現在,他們提出了一個新的解決方案。
儘管太陽系的行星比太陽小得多,但其中一些行星的引力能夠影響我們恆星的磁場。研究人員斷言,這就是控制太陽週期的原因。
、地球和當它們繞著太陽運行時,對太陽施加一個小的引力。結果與方式相當重力影響地球的潮汐,產生規律的潮起潮落。
該團隊追溯了公元 1000 年至 2009 年之間 1000 年的太陽活動週期,並將這些數據與當時行星的運動進行了比較。他們發現兩者之間有著令人印象深刻的緊密聯繫。
「一致性程度高得驚人:我們看到的是在 90 個週期中與行星完全平行,」物理學家弗蘭克史蒂芬尼說德國亥姆霍茲德勒斯登羅森多夫中心。
“一切都指向一個計時過程。”
研究小組發現,當地球、金星和木星對齊時,潮汐力最強,並且這種對齊每 11.07 年發生一次 - 與太陽極小期同時發生。
這種效應很弱,無法影響太陽的內部。這可能是為什麼之前沒有人將太陽週期和行星排列週期之間的點聯繫起來的原因。
但研究團隊發現,儘管潮汐力很弱,但它仍然可以影響太陽的磁場。特別是,它們可以影響所謂的振盪泰勒不穩定性。這種不穩定性出現在環形(或環形)磁場中,其中壓力垂直於磁場方向施加。
這會導致磁場被壓縮,就像脊椎一樣,產生類似椎間盤突出的不穩定性。磁場中的這些「滑盤」就是泰勒不穩定性,它們會對太陽通量和磁場產生擾動。
即使是少量的能量——例如來自潮汐事件的能量——也可以逆轉這些擾動的振盪。如果這些潮汐事件每 11 年左右發生一次,它們可能會觸發磁場極性的週期性反轉,從而導致與該週期相對應的活動有規律的波動。
“當我們在計算機模擬中發現電流驅動的泰勒不穩定性經歷螺旋振盪時,”史蒂芬妮說,「我問自己:如果等離子體受到像潮汐一樣的小擾動影響,會發生什麼事?
“結果是驚人的。振盪真的很興奮,並且與外部擾動的時間同步。”
很整潔,對吧?
這個模型可以幫助解釋有關太陽的其他一些謎團。例如,大多數太陽週期都有雙峰最大,其間有短暫的間歇;這齣現在模擬中。
其他有待探索的區域是潮汐力可能影響等離子體層的方式。速躍素,位於對流區的底部,使磁通量更容易傳導。
它還可以幫助我們了解巨大的、磁化的羅斯比波最近才被發現在太陽上蕩漾,並且可能與耀斑活動有關。
反過來,這可以幫助我們更好地預測太陽的巨大、暴力的爆發:考慮到它們有潛力,這是一件好事影響我們在地球上的生活。
該研究發表於太陽物理學。