Ты чего молчишь? «Кризис среднего возраста» соседней звезды поможет ученым разгадать почти 400-летнюю загадку Солнца

Первым вопросом солнечной активности заинтересовался Швабе, который в 1843 году впервые заявил о том, что количество солнечных пятен меняется согласно определенной закономерности. Это был результат многолетних наблюдений, в результате которых он пришел к выводу, что примерно каждые 10 лет Солнце проходит определенный цикл минимума и максимума числа пятен.

Работа немецкого астронома привлекла внимание Вольфа, который продолжил наблюдать за Солнцем из своей обсерватории. Так он уточнил период появления и исчезновения солнечных пятен — 11 лет.

Дальнейшие исследования показали, что этот цикл всплесков и спадов солнечной активности совпадает с тем, как магнитные полюса Солнца меняют свою ориентацию. Дело в том, что Солнце, в отличии от Земли, состоит не из твердого вещества, а из плазмы, из-за чего и вращается оно совсем не так, как планета. Центральные части звезды движутся быстрее полюсов — вместе с ними «убегают» и создаваемые ими магнитные поля. Таким образом формируются участки с сильнейшим гравитационным притяжением, которое не дает плазме внутри Солнца выйти на поверхность.

Так и появляются солнечные пятна — участки на поверхности звезды, которые значительно холоднее остальных частей Солнца. Во время солнечного максимума, который «наростает» за 4 года, солнечных пятен становится все больше. Когда же центральные области Солнца обгоняют солнечные полюса на круг, их движение вновь синхронизируется, в результате чего пятен становится меньше (иногда они и вовсе исчезают). Спад солнечной активности длится около 7 лет.

Общий цикл солнечной активности разбит на отрезки по 11 лет.

Однако в 1645 году произошла интересная аномалия — начиная с этого года на Солнце практически перестали появляться пятна. Согласно подсчетам британского астронома Эдварда Маундера, за 70 лет на Солнце появилось лишь 50 пятен, в то время как нормой для такого периода считается около 40 тыс.

Подсчеты ученого затем подтвердили наземные исследования анализами содержания некоторых изотопов в ледниках и деревьях. Позднее таким образом ученые выяснили, что минимум Маундера был не единственным спадом солнечной активности — за последние 8000 лет их было около 18, однако маундеровский спад считается самым серьезным.

Как показало новое исследование ученых, Солнце — не единственная звезда, которая проходит через такие кризисы. Команда американских астрофизиков под руководством Анны Баум из Лихайского университета изучила данные по активности 59 солнцеподобных звезд за последние полвека. Выяснилось, что звезда HD 166620 прямо сейчас проходит через свой собственный минимум Маундера.

Дальнейшие наблюдения за HD 166620 помогут нам понять, что же именно происходило с Солнцем 400 лет назад, объясняет Дженнифер ван Садерс, астроном из Гавайского университета в Маноа, которая не участвовала в исследовании. По ее словам, это открытие подтверждает теорию, которую ранее она выдвигала вместе со своими коллегами: подобные события возникают в результате серьезного изменения магнитного поля солнцеподобной звезды. Причем это происходит приблизительно в середине их жизни — что-то вроде кризиса среднего возраста.

Существует также гипотеза о том, что когда-то одно из подобных изменений солнечной активности привело к тому, что на Земле возникла жизнь. Соответственно, если мы хотим найти обитаемую экзопланету, нам стоит обратить внимания на те звезды, которые уже прошли свой «кризисный» период.

Анна Баум, которая и обнаружила минимум Маундера у звезды HD 166620 обратила на нее внимание еще во время своего первого исследования, которое было частью ее учебы в Университете штата Пенсильвания. Тогда она объединила наблюдения длины волн, исходящих от 59 звезд, сделанные обсерваторией Маунт-Вилсон и обсерваторией Кека, чтобы изучить эволюцию этих звезд за последние 50 лет.

Тогда она и обратила внимание на звезду HD 166620, активность которой также была цикличной. Период максимума и минимума у нее отличался от солнечного и составлял 17 лет, однако последние 18 лет звезда вообще не показывает никакой активности.

Поначалу Баум предположила, что по ошибке смотрела на разные звезды, однако дополнительные наблюдения показали, что HD 166620 действительно вошла в свой кризис среднего возраста. Ее исследование подтвердило популярную теорию, почему звезды периодически впадают в такую кому.

С каждым годом звезды вращаются все медленнее из-за солнечных ветров, и в какой-то момент скорость вращения стабилизируется. В прошлом году ученые из Калькуттского университета доказали, что это происходит из-за изменения магнитного поля звезд. В своей раооте они выяснили, что в такой период любые случайные возмущения в магнитное поле звезды могут привести к тому, что стабильный цикл ее активности «сломается», что приведет к наступлению минимума Маундера.

Согласно теории, такие состояния возникают у звезд в середине их жизненного цикла. Наблюдения за Солнцем и за HD 166620 подтвердили ее.

Исследователи считают, что подобный магнитный переход Солнца позволил возникнуть жизни на Земле. Солнечное излучение способствовало возникновению мутаций и ускоряло эволюцию. Это была такая-себе искра, которая зажгла жизнь на планете.

Однако в какой-то момент излишняя активность звезды может наоборот стать опасной для живых организмов. Именно тогда она и переходит в «спячку», обеспечивая баланс для флоры и фауны на поверхности планеты. Именно поэтому ученые предлагают активнее изучать активность звезд и обращать внимание на те из них, которые пережили свой минимум Маундера.