Uczeni znaleźli dowód mówiący, że trwający 11 lat cykl, w którym pojawiają się plamy słoneczne napędzany jest przez potężny prąd płynący we wnętrzu gwiazdy, będący swego rodzaju taśmą produkcyjną.

Astronomowie, David Hathaway, Robert Wilson i Ed Reichmann z Centrum Lotów Kosmicznych Marshalla w Huntsville oraz Dibyendu Nandy z Montana State University w Bozeman ogłosili swoje odkrycia na corocznym spotkaniu Wydziału Fizyki Słońca (Solar Physics Division) Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego (American Astronomical Society) w Laurel. Ich wyniki zostały również opublikowane 20 maja w piśmie Astrophysical Journal.

Odkrycia dokonano dzięki analizie położeń i rozmiarów wszystkich plam, które zaobserwowano na powierzchni Słońca od 1874 roku. “Plamy pojawiają się w dwóch pasmach po dwóch stronach równika gwiazdy” – powiedział Hathaway. “Wprawdzie pojedyncze plamy pojawiają się i znikają w okresie rzędu tygodni, środki pasm zdają się powoli dryfować w kierunku równika słonecznego w czasie każdego, trwającego 11 lat, cyklu“.

Uczeni uważali dotąd, że ten dryf w kierunku równika związany jest z procesami przypominającymi fale. I ich tworzenie miały być zaangażowane siły magnetyczne. Nowe obserwacje pokazują jednak, że dryf powodowany jest przez potężny system cyrkulacyjny. Ściśnięte w nim gazy, znajdujące się 200 tysięcy kilometrów pod powierzchnią Słońca poruszają się od słonecznych biegunów do jego równika ze “spacerową” prędkością około 5 kilometrów na godzinę. Wznoszą się one wyżej w okolicy równika i wracają w kierunku biegunów poruszając się w warstwach powierzchniowych. Znacznie słabiej ściśnięty gaz przemieszcza się tam z prędkością około 30 do 60 kilometrów na godzinę. Dokonany ostatnio postęp w teoretycznym modelowaniu cyklu pojawiania się plam słonecznych podkreśla ważną rolę tego krążenia.

Prędkość cyrkulacji, zwanej krążeniem południkowym, zmienia się nieco od jednego cyklu aktywności do drugiego. Jest ona wyższa w cyklach trwających nieco krócej niż średnie 11 lat i niższa w tych, które trwają nieco dłużej. Jest to przesłanka za tym, że cyrkulacja działa jak wewnętrzny zegar ustalający czas trwania cyklu zmian ilości plam.

Krążenie zdaje się mieć także wpływ na siłę przyszłych cykli, liczbę i rozmiary plam słonecznych. Ale jak się okazuje – raczej nie na najbliższy 11-letni okres, a na ten, który następuje po nim. Kiedy przepływ gazów jest szybki, gromadzi on linie pola magnetycznego w pobliżu biegunów. Te silne pola są następnie transportowane do wnętrza gwiazdy, ściskane jeszcze mocniej i wzmacniane. Mogą po wielu latach znowu kształtować ilość plam słonecznych.

Słońce zmniejsza obecnie swoją aktywność po maksimum, które miało miejsce w 2000 i 2001 roku. Podczas poprzedniego cyklu omawiana cyrkulacja była szybka. Astronomowie spodziewają się więc bardzo silnego następnego maksimum w 2010 i 2011 roku.

Autor

Michał Matraszek