Auringon aktiivisuutta säätelee tupladynamo

Vaikka päivätähtemme näyttää loistavan – silloin kun pilvet suovat – tasaisesti valoa ja lämpöä, sen aktiivisuus vaihtelee. Selvimmin se näkyy auringonpilkkujen lukumäärässä, jossa on noin 11 vuoden jakso. 

Samaan tapaan kuin meikäläiset vuodet eivät ole veljiä keskenään, myöskään Auringon aktiivisuusjaksot eivät ole sisaruksia. Toisinaan Auringon maksimin aikaan on runsaasti auringonpilkkuja ja muita aktiivisuuden merkkejä, toisinaan niitä taas on hyvin vähän. 

1600-luvun puolivälin tienoilta kymmenien vuosien ajan Auringossa ei ollut pilkkuja juuri lainkaan. Ajanjaksoa kutsutaan Maunderin minimiksi ja se jatkui vuoteen 1715 saakka.

Tätä aktiivisuusjaksojen keskinäistä vaihtelua on yritetty selittää erilaisilla malleilla. Tuorein teoria esitettiin Royal Astronomical Societyn vastikään päättyneessä vuotuisessa kokouksessa Walesin Llandudnossa.

Malli perustuu monien muiden lailla "dynamoon", jossa pyörivän Auringon sähköisessä plasmassa syntyvät virtaukset paitsi synnyttävät magneettikentän saavat siinä aikaan myös muutoksia. Uutta on se, että Valentina Zharkovan johtaman tutkijaryhmän kehittämässä mallissa dynamoja on kaksi: toinen on toiminnassa lähellä Auringon näkyvää "pintaa" eli fotosfääriä, toinen on syvällä konvektiivisessa kerroksessa, jossa Auringon sisuksissa syntynyt energia kohoaa ylöspäin pystyvirtausten mukana.

Mallin avulla on mahdollista ennustaa tulevia aktiivisuuden vaihteluita. Sen mukaan 2030-luvulla Auringon aktiivisuus vähenee 60 prosentilla eli lähelle Maunderin minimin lukemia.

"Havaitsimme Auringon magneettikentän aaltoliikkeessä kaksi komponenttia, jotka saavat alkunsa kahdesta eri kerroksesta. Kummankin taajuus on noin 11 vuotta, mutta niiden välillä on kuitenkin pieni ero, joka saa ne vähitellen poikkeamaan toisistaan", Zharkova selittää.

"Aktiivisuusjakson aikana magneettikenttä aaltoilee edestakaisin Auringon pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon välillä. Kun aaltoliikkeen kaksi komponenttia yhdistetään, ja tuloksia verrataan Auringon mitattuun aktiivisuuteen, ennusteemme vastaavat havaintoja 97 prosentin tarkkuudella."

Zharkovan työryhmä käytti laskelmissaan Kaliforniassa sijaitsevassa Wilcoxin aurinko-observatoriossa tehtyjä havaintoja, jotka kattoivat kolme aktiivisuusjaksoa vuosina 1976–2008. 

Mallin antaman ennusteen mukaan seuraavassa Auringon maksimissa, joka osuu noin vuoteen 2022, aaltoliikkeen komponentit ovat entistä pahemmin epätahdissa, ja sitä seuraavan jakson aikana ne ovat toisiinsa nähden täsmälleen päinvastaisissa vaiheissa. Silloin Auringon aktiivisuus olisi mallin mukaan hyvin vähäistä.

Nähtäväksi jää, selittääkö tupladynamo todella Auringon aktiivisuudessa esiintyvät vaihtelut jaksosta toiseen vai onko taustalla jokin muu, toistaiseksi tuntematon tekijä. 

Tutkimuksesta kerrottiin Royal Astronomical Societyn uutissivuilla.

Kuva: Yohkoh/ISAS/Lockheed-Martin/NAOJ/University of Tokyo/NASA

 

Juttuja samasta aiheesta