Ученые подтвердили существование мощного магнитного динамо-механизма Солнца, который приводит в движение пятна на звезде и способствует возникновению мощных солнечных вспышек и выбросов корональной массы. Он находится на глубине 200 тысяч километров под видимой поверхностью Солнца, что эквивалентно 16 диаметрам Земли, сообщает Space.com.

[see_also ids="673813"]

Магнитный динамо-механизм Земли расположен во внешнем ядре нашей планеты, где конвекция расплавленного железа генерирует электрические токи. Ядро же Солнца представляет собой ядерную печь из измельченных атомов, а его внутренние две трети образуют радиационную зону гамма-излучения, поэтому солнечное магнитное поле там не может генерироваться. Вместо этого вся конвекция происходит во внешней трети Солнца, в так называемой конвективной зоне.

Ученые задавались о том, находится ли магнитное динамо Солнца в узком приповерхностном слое или же оно распространяется по всему конвективному слою. Наиболее популярной теорией было предположение, что магнитное динамо генерируется на границе между нижней конвективной зоной и внутренней радиационной зоной.

Эта граница называется тахоклином. Кришненду Мандал и Александр Косовичев из Технологического института Нью-Джерси на протяжении 30 лет изучали колебания, которые отражаются на видимой поверхности Солнца (фотосфере) и в его недрах, и обнаружили прямые доказательства того, что динамо генерируется именно там.

«В течение многих лет мы подозревали, что тахоклин важен для солнечного динамо, но теперь у нас есть четкие наблюдательные доказательства. [Но] до сих пор мы просто не получали достаточно информации изнутри звезды, чтобы с уверенностью сказать, где организованы интенсивные магнитные поля Солнца», - сказал Мандал.

В ходе исследования ученые использовали данные, собранные с помощью доплеровского имиджера Майкельсона обсерватории SOHO, а также наземной глобальной сети телескопов Национальной солнечной обсерватории (GONG), включающей шесть телескопов по всему миру. Обе обсерватории начали работу в 1995 году.

SOHO и GONG вместе измеряют изменяющийся характер колебаний, распространяющихся по фотосфере каждые 45–60 секунд. На эти колебания влияет структура недр Солнца, которая определяется потоками плазмы в конвективном слое. Температура и движение этих вращающихся потоков плазмы влияют на период и амплитуду колебаний, когда они проходят через потоки, прежде чем прорваться через фотосферу.

Ученые обнаружили, что эти вращающиеся полосы плазмы внутри Солнца образуют узор в виде бабочки, который соответствует тому, как меняется расположение солнечных пятен в течение 11-летнего цикла магнитной активности Солнца. Солнечные пятна — это более холодные участки, созданные магнитными полями, распространяющимися по фотосфере. То есть, они являются своего рода «отпечатком пальца» магнитного поля Солнца.

Измерения показали, что этот узор возникает в тахоклине, расположенном на глубине 200 000 километров ниже солнечных пятен. Здесь вращение плазмы отличается от конвективного слоя над ней, где преобладают сдвиговые движения, приводящие к возникновению электрического тока, генерирующего магнитное поле.

Ранее ученые заявили о том, что периоды затишья в 11-летнем цикле активности звезды не идентичны, а изменчивы. И исследователям удалось измерить изменения его внутренних вибраций во время самого глубокого солнечного минимума в новейшей истории.