Studiul helioseismologic pe 40 de ani arată că activitatea magnetică a Soarelui se reorganizează, iar efectele s-ar putea resimți mai puternic pe Terra.
O bătaie de inimă solară de patru decenii
Foto: Articol original
Timp de patruzeci de ani, astronomii au ascultat pulsul Soarelui. Nu cu stetoscopul, ci cu ajutorul undelor sonore care se propagă prin interiorul său incandescent.
Această disciplină, cunoscută sub numele de helioseismologie – sau asteroseismologie când este aplicată altor stele – ne permite să „auzim” vibrațiile stelei noastre și să deducem structura și dinamica ascunse sub suprafața vizibilă.
Recent, o echipă internațională de cercetători condusă de profesorul Bill Chaplin de la Universitatea din Birmingham a publicat rezultate care ar putea schimba modul în care înțelegem ciclurile solare și impactul lor asupra Pământului.
Datele colectate între 1987 și 2025 de cele șase telescoape ale Rețelei de Oscilații Solare din Birmingham (BiSON) arată că „bătaia de inimă” a Soarelui se modifică – iar această schimbare ar putea avea consecințe directe asupra vremii spațiale și, implicit, asupra tehnologiei și vieții pe planeta noastră.
Helioseismologia: radiografia sonoră a Soarelui
Helioseismologia se bazează pe observații ale oscilațiilor de pe suprafața solară, cauzate de unde acustice care călătoresc prin interior. Așa cum undele seismice de pe Pământ ne ajută să cartografiem structura internă a planetei, undele sonore solare dezvăluie proprietăți precum densitatea, temperatura și mișcările de rotație din adâncuri.
Primele indicii ale acestor oscilații au fost descoperite în anii 1960, dar abia în ultimele decenii, rețele globale precum BiSON și GONG (Global Oscillation Network Group) au permis măsurători continue și de înaltă precizie.
Fiecare mod de oscilație – caracterizat prin numere cuantice precum gradul sferic l și ordinul radial n – poartă informații despre o anumită regiune a Soarelui.
Prin analiza frecvențelor și amplitudinilor acestor moduri, oamenii de știință pot detecta schimbări subtile în interiorul stelei noastre, mult înainte ca acestea să se manifeste la suprafață.
Ciclul solar de 11 ani și semnele unei transformări
Soarele urmează un ciclu de activitate magnetică de aproximativ 11 ani, marcat de creșterea și descreșterea numărului de pete solare, erupții și ejecții de masă coronală. În prezent, ne aflăm la vârful Ciclului 25, care a fost precedat de Ciclul 24 – unul dintre cele mai slabe din istoria observațiilor moderne.
Însă datele helioseismologice arată că, începând cu Ciclul 23, relația dintre frecvențele de oscilație și măsurătorile tradiționale ale activității s-a modificat. „Am descoperit dovezi ale unor schimbări sistematice în ciclul de activitate solară”, explică profesorul Chaplin.
„În mod crucial, activitatea magnetică devine tot mai strâns limitată în apropierea suprafeței cu fiecare ciclu.
Aceasta este prima descoperire de acest fel și ar fi fost imposibilă fără observațiile pe termen lung ale BiSON.” Cu alte cuvinte, stratul unde se concentrează câmpul magnetic – chiar sub fotosferă – pare să se subțieze, ceea ce sugerează o reorganizare structurală profundă.
Vibrațiile interne confirmă o schimbare structurală
Analiza vibrațiilor solare la frecvențe joase, medii și înalte indică toate aceeași tendință: ceva se schimbă în interior. Profesoara Sarbani Basu de la Universitatea Yale, coautoare a studiului, subliniază: „Am descoperit că relația dintre oscilațiile solare interne și activitatea de la suprafață a evoluat în ultimele câteva cicluri.
Această tendință nu poate fi explicată pur și simplu prin câmpuri magnetice mai slabe.
În schimb, indică o reorganizare structurală a modului în care activitatea magnetică a Soarelui este stocată sub suprafață.” Aceasta înseamnă că dinamica internă a Soarelui – inclusiv procesele din zona de convecție și din tachoclină (stratul de tranziție dintre interiorul radiant și cel convectiv) – se modifică pe termen lung.
O astfel de descoperire are implicații majore pentru modelele care prezic activitatea solară viitoare și, implicit, pentru prognoza vremii spațiale.
Impactul asupra Pământului: furtuni geomagnetice și tehnologie vulnerabilă
Foto: birmingham.ac.uk
De ce ar trebui să ne pese de aceste schimbări solare? Pentru că Soarele nu este doar o sursă de lumină și căldură; el modelează și mediul spațial din jurul Pământului.
Erupțiile solare și ejecțiile de masă coronală pot declanșa furtuni geomagnetice care afectează sateliții, rețelele de comunicații, sistemele de navigație și chiar rețelele electrice de pe sol. Un ciclu solar mai puternic înseamnă, de obicei, mai multe astfel de evenimente.
Însă datele helioseismologice recente sugerează că, deși Ciclul 25 pare mai slab în ceea ce privește indicatorii de suprafață (precum numărul de pete solare), el a fost deosebit de activ în ceea ce privește erupțiile și furtunile.
Această discrepanță – între aparența de la suprafață și realitatea internă – face ca prognozele bazate exclusiv pe observații tradiționale să fie incomplete. Înțelegerea mecanismelor interne ale Soarelui devine astfel esențială pentru a anticipa perioadele de risc sporit pentru infrastructura noastră tehnologică.
BiSON: o rețea globală care ascultă Soarele de 40 de ani
Rețeaua Birmingham Solar-Oscillations Network (BiSON) este un instrument unic, format din șase telescoape amplasate în diverse colțuri ale lumii, care asigură observații continue ale oscilațiilor solare.
De aproape patru decenii, BiSON colectează date precise despre modurile de oscilație globală ale Soarelui, oferind o serie temporală fără precedent. Profesorul Chaplin, care conduce această rețea, subliniază că „Soarele are propriul său bioritm activ care creează o activitate magnetică ascendentă și descendentă, modelând vremea spațială.
Cu toate acestea, măsurătorile tradiționale de la suprafață nu surprind întreaga poveste, și anume că Soarele ar putea intra într-un mod diferit de comportament, care se desfășoară pe parcursul deceniilor.” Fără datele BiSON, descoperirea acestei reorganizări structurale ar fi fost imposibilă.
Pe măsură ce Ciclul 25 avansează, cercetătorii vor continua să monitorizeze pulsul solar pentru a vedea dacă această tendință se va accentua sau dacă Soarele va reveni la un comportament mai familiar.
Întrebări deschise: o nouă eră solară sau o fluctuație temporară?
Rămâne de văzut dacă această reorganizare structurală reprezintă o schimbare pe termen lung a activității Soarelui sau doar o fază temporară care se va inversa în următorii ani. Echipa de cercetători intenționează să continue observațiile cu rețeaua BiSON pe tot parcursul Ciclului 25 și dincolo de acesta.
Răspunsul la această întrebare nu este doar academic: el va influența modul în care prognozăm vremea spațială și ne pregătim pentru eventuale furtuni geomagnetice severe. În plus, descoperirile au relevanță și pentru asteroseismologie – studiul altor stele – deoarece Soarele este prototipul stelelor de tip G.
Dacă structura sa internă se modifică, poate că și alte stele similare trec prin transformări analogice, ceea ce ar putea avea implicații pentru înțelegerea evoluției stelare și a locuibilității planetelor din jurul lor.
Surse
- research.birmingham.ac.uk — Bill Chaplin
https://research.birmingham.ac.uk/en/persons/bill-chaplin/ - mpg.de — Helioseismologie
https://www.mpg.de/443998/forschungsSchwerpunkt - astro.cz — Helioseismologie
https://www.astro.cz/clanky/slunecni-soustava/helioseismologie.html - listeningacrossdisciplines.net — Bill Chaplin – Listening Across Disciplines
https://listeningacrossdisciplines.net/archives/2016/people/bill-chaplin/ - birmingham.ac.uk — Professor William Chaplin
https://www.birmingham.ac.uk/staff/profiles/physics/chaplin-william - sciencealert.com — Our Sun’s ‘Heartbeat’ Has Been Mysteriously Changing For 40 Years
https://www.sciencealert.com/our-suns-heartbeat-has-been-mysteriously-changing-for-40-years - solar-center.stanford.edu — SoSH Project
https://solar-center.stanford.edu/sosh/
