Istraživači otkrivaju kako nastaje magnetsko polje Sunca i njegov uticaj na Zemlju

Duboko ispod užarene površine Sunca, u slojevima nedostupnim direktnom posmatranju, odvija se proces koji određuje ritam cele zvezde – nastanak i evolucija njenog magnetskog polja. Decenijama je to bio jedan od najvećih problema savremene astrofizike: gde tačno nastaje solarni magnetizam i kako se oblikuje u cikluse koji upravljaju pojavom sunčevih pega, erupcija i snažnih izbačaja plazme.

Kako prenosi „SciTech Daily“, novo istraživanje ukazuje da se ključna zona generisanja magnetskog polja Sunca nalazi u sloju zvanom tahoklin, oko 200.000 kilometara ispod površine. Sunce nije homogeno telo. Njegovi spoljašnji slojevi rotiraju različitim brzinama – ekvator se okreće brže od polova – što stvara snažne sferične tokove u plazmi. Ova diferencijalna rotacija ključna je za razumevanje magnetizma, jer upravo ona deformiše postojeće magnetske linije i pretvara ih iz jednog oblika u drugi.

U središtu tog procesa nalazi se solarni dinamo, mehanizam u kojem se poloidno magnetsko polje, koje se prostire od pola do pola, pod uticajem rotacije uvija i pretvara u torziono polje koje obavija Sunce oko njegovog ekvatora. Kada se ovaj proces intenzivira, dolazi do nagomilavanja energije koja će se kasnije manifestovati na površini kroz sunčeve pege i eruptivne događaje. Ključni region u kojem se ovaj proces odvija jeste tahoklin – tanak prelaz između stabilnog, radijacionog unutrašnjeg dela i turbulentnog konvektivnog omotača. Upravo tu dolazi do naglog prelaza u brzini rotacije, što stvara idealne uslove za pojačavanje magnetskih polja.

Noviji rezultati pokazuju da se u ovom sloju formiraju organizovani pojasevi kretanja plazme, poznati kao torzione oscilacije, koji se vremenom pomeraju ka površini i nose sa sobom „potpis“ buduće aktivnosti Sunca. Ono što ovo istraživanje čini posebno značajnim jeste činjenica da su ti duboki obrasci prvi put jasno povezani sa onim što se dešava na površini. Analizom dugogodišnjih podataka dobijenih helioseizmologijom – metodom koja proučava talase unutar Sunca – naučnici su pokazali da se zone ubrzanog i usporenog kretanja pojavljuju godinama pre nego što se na površini formiraju sunčeve pege. Drugim rečima, procesi koji će oblikovati budući solarni ciklus započinju duboko u unutrašnjosti mnogo pre nego što postanu vidljivi.

Ova veza između dubine i površine predstavlja ključni napredak u odnosu na ranije modele. Dok su prethodne teorije pretpostavljale da se solarni dinamo odvija u više slojeva bez jasne dominantne zone, novi rezultati snažno ukazuju da je tahoklin centralno mesto gde se magnetsko polje generiše i organizuje. To znači da se ciklična priroda Sunčevog magnetizma može pratiti unazad, sve do procesa koji se odvijaju stotinama hiljada kilometara ispod fotosfere.

Značaj ovog otkrića daleko prevazilazi teorijsko razumevanje. Sunčeva magnetska aktivnost direktno utiče na prostor oko Zemlje – od geomagnetnih oluja koje mogu ometati satelite i komunikacije, do potencijalnih poremećaja elektroenergetskih sistema. Ako se procesi u tahoklinu mogu pratiti unapred, otvara se mogućnost da se solarni ciklusi i ekstremni događaji predviđaju sa većom pouzdanošću nego do sada. Istovremeno, Sunce ostaje jedina zvezda čiju unutrašnjost možemo proučavati ovako detaljno, što ga čini ključnim modelom za razumevanje magnetizma i kod drugih zvezda. Ono što danas otkrivamo u njegovim dubinama verovatno važi i za mnoge druge zvezdane sisteme, samo na skalama koje su nam još nedostupne za direktno posmatranje. Ovim istraživanjem Sunce se više ne posmatra samo kao izvor svetlosti i toplote, već kao dinamičan sistem u kojem se duboko ispod vidljive površine neprestano oblikuju sile koje određuju njegovo ponašanje. U sloju gde se sudaraju različiti režimi kretanja plazme, gde se magnetska polja uvijaju i pojačavaju, krije se mehanizam koji upravlja ritmom cele zvezde – i koji smo tek sada počeli da razumemo.