Originea câmpului magnetic al Soarelui ar fi fost în sfârșit descoperită

Am putea fi pe cale să rezolvăm un mister legat de originea câmpului magnetic al Soarelui care i-a chinuit pe oamenii de știință timp de mai bine de un secol.

De când a fost descoperit câmpul magnetic solar, în 1908, am avut dificultăți în a înțelege unde este generat în interiorul Soarelui, o regiune cunoscută sub numele de dinam.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

Acum, noi cercetări conduse de matematicianul Geoffrey Vasil, de la Universitatea din Edinburgh (Scoția), au descoperit că originea câmpului magnetic al Soarelui nu se află adânc în acesta, așa cum se credea anterior, ci destul de aproape de suprafață, la o adâncime de doar 32.000 de kilometri.

De ce contează acest lucru? Pentru că activitatea ciclică a Soarelui, care nu este bine înțeleasă, este legată cumva de câmpul său magnetic, iar cunoașterea locației dinamului este esențială pentru a înțelege ce anume conduce ciclurile solare.

De ce este important să cunoaștem originea câmpului magnetic al Soarelui?

„Înțelegerea originii câmpului magnetic al Soarelui este o întrebare deschisă încă de pe vremea lui Galileo și este importantă pentru a prezice activitatea solară viitoare, cum ar fi erupțiile care ar putea lovi Pământul”, spune matematicianul Daniel Lecoanet, de la Universitatea Northwestern (SUA).

„Această lucrare propune o nouă ipoteză pentru modul în care este generat câmpul magnetic al Soarelui, care se potrivește mai bine cu observațiile solare și, sperăm, ar putea fi utilizată pentru a face predicții mai bune ale activității solare”, spune el, citat de Science Alert.

Câmpul magnetic al Soarelui este extrem de dezordonat și dinamic, iar oamenii de știință au căutat de mult timp o înțelegere detaliată a ceea ce îl generează.

Știm că câmpul magnetic al Pământului este generat de un dinam din nucleul său extern: un fluid conductiv electric care se rotește, convertind energia cinetică în câmpuri electrice și magnetice care se extind departe în spațiu.

Funcționarea internă a Soarelui este mult mai complicată și dificil de observat decât cea a unei planete pe care trăim, dar are un impact mare.

Vremea spațială

Activitatea magnetică a Soarelui este legată de activitatea petelor solare, a erupțiilor solare și a ejecțiilor de masă coronală. Acestea conduc vremea spațială, care poate avea un impact vizibil și potențial periculos asupra Pământului.

Această activitate crește și scade în cicluri de aproximativ 11 ani. La maximul solar, când Soarele este cel mai activ, cu pete solare și erupții abundente, polii săi magnetici își inversează polaritatea. Există și alte moduri în care comportamentul Soarelui se schimbă.

Unul dintre acestea sunt oscilațiile de torsiune. Deoarece Soarele nu este solid, ci fluid, nu se rotește la aceeași rată globală. Oscilațiile de torsiune sunt schimbări petrecute sub suprafață în rotația Soarelui la anumite latitudini și sunt strâns corelate cu ciclul petelor solare.

„Deoarece unda are aceeași perioadă ca ciclul magnetic, s-a crezut că aceste fenomene sunt legate”, explică Lecoanet.

„Totuși, teoria tradițională a ‘dinamului profund’ al câmpului magnetic solar nu explică de unde provin aceste oscilații. Un indiciu este că oscilațiile de torisiune sunt doar aproape de suprafața Soarelui. Ipoteza noastră este că ciclul magnetic și oscilațiile sunt manifestări diferite ale aceluiași proces fizic”, continuă Lecoanet.

Care este originea câmpului magnetic al Soarelui?

Un dinam profund, conform teoriei, ar trebui să fie îngropat la mai mult de 200.000 de kilometri sub suprafața solară, la fundul zonei de convecție. Dar acest model generează, de asemenea, caracteristici pe care nu le-am observat pe Soare, cum ar fi câmpuri magnetice puternice la latitudini mari și nu reușește să le explice pe altele, cum ar fi modul în care petele solare urmează activitatea magnetică a Soarelui.

Vasil și colegii săi au realizat simulări numerice de ultimă generație bazate pe date reale ale manifestărilor de suprafață ale undelor acustice din interiorul Soarelui și au descoperit că comportamentul real al Soarelui se potrivește cel mai bine cu un dinam care se agită nu departe de suprafața solară, în ceea ce este cunoscut sub numele de stratul de forfecare apropiat de suprafață.

Acest dinam superficial nu doar că a produs un Soare care se comportă așa cum o face al nostru, dar are și oscilații de torsiune și activitate a petelor solare strâns legate. Este o abatere de la gândirea convențională, dar alte studii recente sugerează că trebuie să începem să căutăm soluții noi la misterele solare.

„Cred că acest rezultat poate fi controversat”, spune matematicianul Keaton Burns, de la Massachusetts Institute of Technology (MIT; din SUA), coautor al studiului.

„Majoritatea comunității s-a concentrat pe găsirea acțiunii dinamului adânc în Soare. Acum arătăm că există un mecanism diferit care pare să se potrivească mai bine cu observațiile”, concluzionează el.

Cercetarea a fost publicată în Nature.

Vă recomandăm să citiți și:

Când ar putea fi construită prima cale ferată pe Lună?

Oamenii de știință ar fi descoperit unde a dispărut toată apa de pe Venus

Universul ar putea fi plin de găuri negre care nu mor niciodată

Telescopul Webb a detectat vremea de pe o exoplanetă aflată la 280 de ani-lumină depărtare