Istraživači sa Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) i Univerziteta u Letoniji postavili su prvo sveobuhvatno fizičko objašnjenje za različite cikluse Sunčeve aktivnosti. On identifikuje struje u obliku vrtloga na Suncu, poznate kao Rosbi talasi, kao posrednike između plimnih uticaja Venere, Zemlje, kao i Jupitera i sunčeve magnetne aktivnosti.
Istraživači stoga predstavljaju konzistentan model za solarne cikluse različitih dužina – i još jedan snažan argument koji podržava ranije kontroverznu planetarnu hipotezu. Rezultati su sada objavljeni u časopisu Solarna fizika.
Iako je Sunce, budući da je blizu nas, najbolje istražena zvezda, mnoga pitanja o njegovoj fizici još uvek nisu u potpunosti odgovorena. To uključuje ritmičke fluktuacije solarne aktivnosti. Najpoznatiji od njih je da, u proseku, Sunce dostiže maksimum zračenja svakih jedanaest godina – što stručnjaci nazivaju Švabeov ciklus.
Ovaj ciklus aktivnosti nastaje zato što se sunčevo magnetno polje menja tokom ovog perioda i na kraju obrće polaritet. Ovo, samo po sebi, nije neobično za zvezdu – da nije činjenica da je Švabeov ciklus izuzetno stabilan.
Švabeov ciklus je prekriven drugim, manje očiglednim fluktuacijama aktivnosti u rasponu od nekoliko stotina dana do nekoliko stotina godina, od kojih je svaka nazvana po svojim otkrivačima. Iako je već bilo različitih pokušaja da se objasne ovi ciklusi i matematički proračuni, još uvek ne postoji sveobuhvatan fizički model.
Već nekoliko godina, dr Frank Stefani sa Instituta za dinamiku fluida HZDR-a bio je zagovornik „planetarne hipoteze“ jer je jasno da gravitacija planeta ima plimni efekat na Sunce, sličan onom Meseca na Zemlji. . Ovaj efekat je najjači svakih 11,07 godina: kad god su tri planete Venera, Zemlja i Jupiter poravnate sa Suncem u posebno upadljivoj liniji, koja se može uporediti sa prolećnom plimom na Zemlji kada je mlad ili pun mesec. Ovo se upadljivo poklapa sa Švabeovim ciklusom.
Sunčevo magnetno polje se formira složenim pokretima električno provodne plazme unutar Sunca. „O tome možete razmišljati kao o gigantskom dinamou. Dok ovaj solarni dinamo generiše ciklus aktivnosti od otprilike 11 godina, mislimo da uticaj planeta zatim interveniše u funkcionisanju ovog dinamo-a, neprestano ga malo gurajući i tako naterajući suncu neobično stabilan ritam od 11,07 godina“, objašnjava Stefani.
Pre nekoliko godina, on i njegove kolege su otkrili snažne dokaze o clockanom procesu ove vrste u dostupnim podacima posmatranja. Takođe su bili u stanju da povežu različite solarne cikluse sa kretanjem planeta samo koristeći matematičke metode. U početku, međutim, korelacija se nije mogla dovoljno fizički objasniti.
„Sada smo pronašli osnovni fizički mehanizam. Znamo koliko je energije potrebno za sinhronizaciju dinamo-a i znamo da se ta energija može preneti na sunce pomoću takozvanih Rosbijevih talasa. Velika stvar je što sada ne možemo objašnjavaju samo Švabeov ciklus i duže solarne cikluse, ali i kraće Rigerove cikluse koje ranije nismo ni razmatrali“, kaže Stefani.
Rosbijevi talasi su struje u obliku vrtloga na Suncu slične talasima velikih razmera u Zemljinoj atmosferi koji kontrolišu sisteme visokog i niskog pritiska.
Istraživači su izračunali da su sile plime i oseke tokom prolećne plime dve od svake od tri planete Venere, Zemlje i Jupitera imale tačno odgovarajuća svojstva da aktiviraju Rosbijeve talase – uvid sa mnogo posledica.
Pre svega, ovi Rosbi talasi tada postižu dovoljno velike brzine da solarnom dinamu daju neophodan podsticaj. Drugo, ovo se dešava svakih 118, 193 i 299 dana u skladu sa Rigerovim ciklusima koji su primećeni na Suncu. I treće, svi dodatni solarni ciklusi mogu se izračunati na osnovu toga.
Ovde dolazi matematika: superponiranje tri kratka Rigerova ciklusa automatski proizvodi istaknuti 11,07-godišnji Schvabe ciklus. A model čak predviđa i dugoročne fluktuacije Sunca jer kretanje Sunca oko centra gravitacije Sunčevog sistema izaziva takozvani period otkucaja od 193 godine na osnovu Švabeovog ciklusa.
Ovo odgovara redu veličine drugog ciklusa koji je uočen, ciklusa Suess-de Vries.
U tom kontekstu, istraživači su otkrili impresivnu korelaciju između izračunatog perioda od 193 godine i periodičnih fluktuacija u klimatskim podacima. Ovo je još jedan snažan argument za planetarnu hipotezu, jer „oštri Suess-de Vries vrhunac sa 193 godine teško se može objasniti bez stabilnosti faze u Švabeovom ciklusu, koji je prisutan samo u procesu sa taktom“, ocenjuje Stefani.
Da li to znači da je konačno odgovoreno na pitanje da li sunce prati ritam planeta? Stefani kaže: „Verovatno ćemo biti 100% sigurni tek kada budemo imali više podataka. Ali argumenti u korist procesa koji rade planete su sada veoma jaki.“
