Słońce nie jest spokojną kulą gorącego gazu. Jego pole magnetyczne nieustannie się zmienia, prowadząc do powstawania plam słonecznych, rozbłysków i koronalnych wyrzutów masy. Zjawiska te mogą wysyłać w przestrzeń ogromne ilości energii i naładowanych cząstek, które po dotarciu w okolice Ziemi zakłócają działanie satelitów, systemów GPS i łączności radiowej. W skrajnych przypadkach mogą również wpływać na sieci energetyczne.
Międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Birmingham odkrył, iż zmiany związane z cyklem aktywności słonecznej zachodzą w inny sposób niż wcześniej. O tym, jak udało się to ustalić i co to oznacza w praktyce, piszą teraz na łamach Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Aby zajrzeć pod powierzchnię gwiazdy, naukowcy wykorzystali heliosejsmologię. To metoda polegająca na analizowaniu drgań Słońca, które rozchodzą się w jego wnętrzu podobnie jak fale dźwiękowe w rezonującym obiekcie. Drgania te nie są przypadkowe. Ich częstotliwość zmienia się między innymi pod wpływem aktywności magnetycznej. Precyzyjne pomiary pozwalają więc uzyskać informacje o procesach zachodzących w warstwach niewidocznych dla teleskopów obserwujących wyłącznie powierzchnię.
Zespół odpowiedzialny za ostatnie doniesienia przeanalizował dane zebrane w latach 1987-2025 przez sześć teleskopów należących do sieci Birmingham Solar Oscillations Network (BiSON). Obserwacje objęły cztery kolejne cykle aktywności słonecznej: od 22. do 25. Badacze porównali częstotliwości drgań z tradycyjnymi wskaźnikami aktywności, takimi jak liczba plam słonecznych. Okazało się, że związek między tymi pomiarami wyraźnie zmieniał się od 23. cyklu. Nie można było wyjaśnić tej tendencji wyłącznie osłabieniem pola magnetycznego.
Najważniejszy wniosek dotyczy głębokości, na której koncentrują się zmiany strukturalne związane z aktywnością magnetyczną. Analiza drgań sugeruje, iż procesy te stają się coraz bardziej ograniczone do płytkich warstw Słońca, sięgających około 1000 kilometrów pod jego powierzchnię. Aby ustalić, gdzie zachodzą obserwowane zmiany, naukowcy podzielili drgania na pasma o niskich, średnich i wysokich częstotliwościach. Poszczególne zakresy pozwalają badać zachowanie różnych warstw gwiazdy. Zestawienie wyników z wielu dekad ujawniło długoterminowy trend, którego nie dałoby się wiarygodnie rozpoznać na podstawie pojedynczego cyklu.
Czytaj też: Najnowsza obserwacja wywraca nadprzewodnictwo do góry nogami. Fizycy zobaczyli ducha
Interesujący okazał się również 25. cykl słoneczny. Choć tradycyjne wskaźniki sugerują mniejszą aktywność niż w niektórych wcześniejszych cyklach, pomiary drgań o wysokiej częstotliwości wskazują na aktywność porównywalną z poprzednimi okresami. Nie oznacza to, że Słońce nagle stało się bardziej niebezpieczne. Wyniki pokazują raczej, że sama obserwacja powierzchni może nie wystarczać do pełnego zrozumienia jego zachowania.
Jeśli zaś chodzi o lepsze poznanie procesów zachodzących we wnętrzu Słońca, to w przyszłości powinno to poprawić prognozowanie pogody kosmicznej. Byłoby to szczególnie istotne w świecie zależnym od satelitów komunikacyjnych, nawigacji i elektronicznych systemów sterowania. Jasne jest jednak to, iż potrzeba dalszych obserwacji, aby ustalić, czy odkryty trend będzie utrzymywał się w kolejnych cyklach. Sieć BiSON ma kontynuować pomiary podczas obecnego cyklu i w trakcie następnego.
