Солнце уступило своим родственникам в магнитной активности

Проанализировав 369 солнцеподобных звезд, астрономы пришли к выводу, что магнитная активность и изменчивость яркости Солнца заметно меньше, чем у аналогичных тел в Млечном пути. Это поднимает вопрос о том, как будет меняться его поведение со временем. В статье, опубликованной в журнале Science, ученые предполагают, что Солнце может переживать переходный период.

Солнце, как и другие похожие на него звезды, имеет магнитное поле, которое генерируется благодаря движению проводящей плазмы в конвективной зоне, или эффекту динамо. Каждые 11 лет основной компонент магнитного поля Солнца меняет свое направление, в результате чего меняется и его активность, которую можно отследить по количеству темных пятен на его поверхности: во время максимума активности их число порой достигает сотен, но при «штиле» пятна могут почти отсутствовать. При этом детали механизма, который регулирует магнитную активность, ученым до конца не ясны, поэтому, чтобы предсказать, как она будет варьироваться со временем, астрономы исследуют похожие на Солнце звезды.

Тимо Рейнхольд (Timo Reinhold) из Института Макса Планка по исследованию Солнечной системы и его коллеги реконструировали изменения яркости Солнца за последние 140 лет на основе имеющихся записей о темных пятнах на его поверхности и сопоставили эти данные с изменениями яркости 369 звезд с похожей массой, температурой, содержанием металлов (элементов тяжелее водорода и гелия) и периодом вращения. Для этого они проанализировали результаты четырехлетних наблюдений космического телескопа «Кеплер» и объединили их с каталогом космического телескопа Gaia. Кроме того, астрономы дополнительно включили в выборку около 2500 звезд, чьи периоды вращения на основе колебаний яркости определить не удалось.

Исследователи обнаружили, что уровень магнитной активности Солнца, основанный на фотометрической изменчивости, в последние 140 лет был ниже, чем у похожих на него звезд. В то время как колебания яркости нашего светила составляли около 0,07 процента, значение для аналогичных тел часто было более чем в пять раз выше. При этом при сравнении с другой выборкой таких различий не наблюдалось: звезды с неизвестным периодом вращения оказались намного спокойнее.

Группа Рейнхольда считает, что полученные результаты можно интерпретировать двумя способами. С одной стороны, они предполагают, что между звездами с известными и неизвестными периодами вращения есть некое фундаментальное отличие. Например, существует гипотеза, которая говорит о том, что солнечное динамо сейчас переходит к более спокойному режиму, о чем свидетельствуют изменения дифференциального вращения Солнца (вращение играет важную роль в генерации магнитного поля), и тогда, согласно этой интерпретации, периодические звезды сейчас находятся в фазе высокой активности, тогда как звезды без известных периодов вращения находятся либо на переходном этапе, либо в фазе низкой активности.

Другое объяснение говорит о том, что за 140 лет Солнце не показало все возможные вариации своего поведения. Кроме того, реконструкция его активности за последние девять тысяч лет также свидетельствует о том, что оно не переживало сильных колебаний яркости. Это позволяет предположить, что чередование эпох низкой и высокой активности может происходить на гораздо больших временных масштабах.

Одним из главных аппаратов, который изучает Солнце, сегодня является зонд «Паркер», который совершил четвертое тесное сближение с Солнцем. 29 января он пролетел на расстоянии около 18,6 миллиона километров от звезды и поставил новые рекорды по близости рукотворного аппарата к звезде и по скорости движения.

Кристина Уласович