每 11 年,太阳就会从剧烈的耀斑和黑子活动进入一个安静的时期,然后再次增强。 它几乎像发条一样有规律,多年来天文学家一直想知道是什么原因造成的。 现在,他们提出了一个新的解决方案。
尽管太阳系的行星比太阳小得多,但其中一些行星的引力能够影响我们恒星的磁场。 研究人员断言,这就是控制太阳周期的原因。
、地球和当它们绕太阳运行时,对太阳施加一个小的引力。 结果与方式相当重力影响地球的潮汐,产生有规律的潮起潮落。
该团队追溯了公元 1000 年至 2009 年之间 1000 年的太阳活动周期,并将这些数据与当时行星的运动进行了比较。 他们发现两者之间有着令人印象深刻的紧密联系。
“一致性程度高得惊人:我们看到的是在 90 个周期中与行星完全平行,”物理学家弗兰克·史蒂芬尼说德国亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫中心。
“一切都指向一个计时过程。”
研究小组发现,当地球、金星和木星对齐时,潮汐力最强,并且这种对齐每 11.07 年发生一次 - 与太阳极小期同时发生。
这种效应很弱,无法影响太阳的内部。 这可能就是为什么之前没有人将太阳周期和行星排列周期之间的点联系起来的原因。
但研究小组发现,尽管潮汐力很弱,但它仍然可以影响太阳的磁场。 特别是,它们可以影响所谓的振荡泰勒不稳定性。 这种不稳定性出现在环形(或环形)磁场中,其中压力垂直于磁场方向施加。
这会导致磁场被压缩,就像脊柱一样,产生类似于椎间盘突出的不稳定。 磁场中的这些“滑盘”就是泰勒不稳定性,它们会对太阳通量和磁场产生扰动。
即使是少量的能量——例如来自潮汐事件的能量——也可以逆转这些扰动的振荡。 如果这些潮汐事件每 11 年左右发生一次,它们可能会引发磁场极性的周期性反转,从而导致与该周期相对应的活动出现规律的波动。
“当我们在计算机模拟中发现电流驱动的泰勒不稳定性经历螺旋振荡时,”史蒂芬妮说,“我问自己:如果等离子体受到像潮汐一样的小扰动影响,会发生什么?
“结果是惊人的。振荡真的很兴奋,并且与外部扰动的时间同步。”
很整洁,是吧?
这个模型可以帮助解释有关太阳的其他一些谜团。 例如,大多数太阳周期都有双峰最大,其间有短暂的间歇; 这出现在模拟中。
其他有待探索的区域是潮汐力可能影响等离子体层的方式。速跃素,位于对流区的底部,使磁通量更容易传导。
它还可以帮助我们了解巨大的、磁化的罗斯比波最近才被发现在太阳上荡漾,并且可能与耀斑活动有关。
反过来,这可以帮助我们更好地预测太阳的巨大、暴力的爆发:考虑到它们有潜力,这是一件好事影响我们在地球上的生活。
该研究发表于太阳物理学。