Пятна на солнечной поверхности появляются и исчезают в течение 11-летнего цикла. Он управляется звездным динамо – взаимодействие между магнитным полем, конвекцией и вращением. Но нам все еще не удалось до конца понять физику, лежащую в основе этого механизма. Один из ярчайших примеров – Минимум Маундера (17-й век), когда на целых 50 лет практически все пятна на солнечной поверхности исчезли.
Сейчас международной команде удалось найти звезду, которая способна раскрыть детали физики солнечного динамо. Объект отдален от нас на 120 световых лет и проживает на территории Лебедя. Его поверхность напоминает солнечную. Есть также соответствия по массе, радиусу и возрасту, но по химическому составу наблюдается кардинальное отличие. В звезде примерно вдвое больше тяжелых элементов, чем в нашей.
Ученые объединили наблюдения с Кеплера и данные наземных обзоров, датируемых еще 1978 годом. Удивительное сходство с Солнцем делает эту звезду своеобразным Розеттским камнем, способствующим изучению звездных динамо.
Тяжелые элементы делают звезду более переменной
Объединение фотометрических, спектроскопических и астероидных сведений помогло создать наиболее детальный набор наблюдений для подобного солнечному циклу. Анализ показал, что амплитуда цикла в магнитном поле звезды в два раза прочнее, чем в солнечном, а цикл сильнее просматривается в видимом свете.
А это значит, что более тяжелые элементы создают более мощный цикл. Основываясь на физических моделях, осуществляемых в глубине интерьера звезды и ее атмосфере, исследователи предложили объяснение более сильного цикла.
Во-первых, тяжелые элементы делают звезду более непрозрачной, что меняет перенос энергии внутри звезды от излучения к конвекции. Это увеличивает силу динамо, влияя на амплитуду изменчивости магнитного поя и на шаблон вращения вблизи поверхности. Во-вторых, тяжелые элементы воздействуют на поверхностные и атмосферные процессы звезды. Контраст между диффузными яркими зонами (факелы) и тихим солнечным фоном увеличивается по мере расширения количества тяжелых элементов.
Влияние Солнца на климат
Новое исследование важно, так как с его помощью можно лучше понять, как меняется солнечное излучение, а также оценить его влияние на земной климат. Наибольшее внимание уделяется Минимуму Маундера, совпавшего с периодом холодного климата. Анализ позволит создать более точные ограничения для моделей, пытающихся объяснить слабую активность и возможную причину уменьшения солнечной яркости.
