Колебания, распространяющиеся внутри Солнца, показали, что его магнитная активность постепенно смещается к внешним слоям. Это может менять механизм формирования космической погоды. К такому выводу пришла международная группа исследователей во главе со специалистами Бирмингемского университета.
Солнечная вспышка способна выбросить в сторону Земли облако заряженных частиц, находящееся примерно в 93 млн миль от нашей планеты. Такие потоки могут угрожать спутникам, системам связи и GPS, а также энергетическим сетям. Для прогнозирования подобных явлений необходимо понимать 11-летний магнитный цикл Солнца, однако наблюдения за пятнами и вспышками не показывают, что происходит под яркой поверхностью звезды.
Учёные изучили звуковые волны, которые проходят через Солнце и отражаются внутри него. С помощью гелиосейсмологии — метода исследования внутренних слоёв по солнечным колебаниям — они сопоставили изменения частот вибраций с традиционными показателями активности за четыре цикла. Результаты опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
Начиная с 23-го цикла связь между частотами внутренних колебаний и показателями активности на поверхности заметно изменилась. Данные также указывают, что связанные с циклом структурные перестройки теперь сосредоточены в слое глубиной менее 1000 км, или около 620 миль, от поверхности. При этом 25-й цикл выглядит слабее по обычным поверхностным признакам, но высокочастотные колебания свидетельствуют об активности, сопоставимой с предыдущими циклами.
«Мы обнаружили, что связь между внутренними колебаниями Солнца и активностью на его поверхности менялась в течение последних нескольких циклов. Эту тенденцию нельзя объяснить только ослаблением магнитных полей. Напротив, она указывает на структурную перестройку того, как магнитная активность Солнца накапливается под поверхностью», — сказала профессор Йельского университета Сарбани Басу.
Для работы использовали почти 40 лет наблюдений шести телескопов, объединённых в Бирмингемскую сеть солнечных колебаний (BiSON). Анализ охватил период с 1987 по 2025 год и солнечные циклы с 22-го по 25-й. Особенно выраженные признаки структурных изменений обнаружил последний из рассмотренных циклов.
Исследователи разделили p-модовые колебания Солнца на диапазоны низких, средних и высоких частот. Каждый из них позволяет изучать разные глубины под поверхностью звезды. Сравнение этих диапазонов помогло определить, где именно меняются слои, а длительный ряд наблюдений — проследить развитие закономерности от цикла к циклу.
«У Солнца есть собственный “активный биоритм”, который создаёт подъёмы и спады магнитной активности и формирует космическую погоду. Однако традиционные измерения на поверхности показывают не всю картину: Солнце, возможно, переходит в другой режим поведения, который развивается на протяжении десятилетий», — отметил ведущий автор исследования профессор Бирмингемского университета Билл Чаплин.
«Мы обнаружили свидетельства систематических изменений солнечного цикла активности. Особенно важно, что с каждым циклом магнитная активность всё сильнее концентрируется у поверхности. Это первое такое открытие, сделать которое было бы невозможно без длительных наблюдений BiSON», — добавил учёный.
Телескопы BiSON продолжат работу до конца 25-го цикла и в течение 26-го. Эти данные позволят проверить, сохранится ли выявленная закономерность. Результаты исследования опубликованы в статье Уильяма Чаплина, Сарбани Басу, Рэйчел Хоу, Ивонн Элсворт, Стивена Хейла и Элеонор Мюррей, вышедшей 28 мая 2026 года в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society; DOI: 10.1093/mnras/stag847.