Каждые одиннадцать лет магнитное поле Солнца меняет конфигурацию. На поверхности это проявляется в виде солнечных пятен, которые появляются на средних широтах и постепенно смещаются к экватору. Но где именно внутри звезды запускается этот механизм, долгое время оставалось загадкой.

Диаграмма внутренней структуры и внешней атмосферы Солнца, показывающая ядро, радиационную и конвективную зоны, разделённые тахоклином, а также особенности поверхности, такие как солнечные пятна, вспышки, хромосфера и корона. Источник: NASA

Группа ученых из Технологического института Нью-Джерси (New Jersey Institute of Technology) под руководством профессора Кришненду Мандала (Krishnendu Mandal) использовала данные наблюдений за колебаниями Солнца, собранные с середины 1990-х годов. Ученые объединили информацию с трех источников: инструментов MDI и HMI на спутниках NASA SOHO и SDO, а также наземной сети GONG.

Анализируя звуковые волны, которые порождает турбулентная плазма внутри звезды, физики отследили изменения скорости вращения вещества на разных глубинах. Выяснилось: полосы более быстрого и медленного вращения в недрах Солнца мигрируют по той же траектории, что и пятна на поверхности. Это указало на связь глубинных процессов с видимой активностью.

Ключевая зона находится в переходном слое — тахоклине, примерно в 200 тысячах километров под поверхностью. Там резко меняется скорость вращения, создавая сдвиговые потоки, которые и питают магнитное поле. «Теперь у нас есть неопровержимые доказательства», — заявил Мандал.

Понимание этого механизма важно не только для прогноза космической погоды, но и для изучения других звезд. Хотя точные прогнозы циклов пока невозможны, ученые настаивают: модели должны учитывать всю конвективную зону, а не только поверхностные слои.