Záhada magnetických cyklů hvězd vyřešena?

Na základě nových počítačových simulací a pozorování možná budou vědci schopni vysvětlit, jak může magnetické pole Slunce měnit svoji polaritu každých 11 let. Tento významný objev vysvětluje, jak délka magnetického cyklu hvězdy závisí na její rotaci a může nám pomoci pochopit dramatické změny kosmického počasí v okolí Slunce a podobných hvězd.

V průběhu období, které je známo jako sluneční cyklus, magnetické pole Slunce mění svoji polaritu každých jedenáct let, což bylo pozorováno v uplynulých staletích. Toto „přepínání“, kdy jižní magnetický pól doslova přeskočí na sever a obráceně, nastává během maxima každého slunečního cyklu. Magnetické pole má původ v procesu označovaném jako „sluneční dynamo“. Magnetická pole jsou generována prostřednictvím tohoto dynamového efektu, který zahrnuje rotaci hvězdy, stejně tak i konvekci a stoupající a klesající proudy plynů ve hvězdném nitru.

Pokud se týká Slunce, tak astronomové vědí, že jeho magnetické pole vzniká v jeho vnějších turbulentních vrstvách a má složitou závislost na tom, jak rychle Slunce rotuje. Vědci také zkoumali magnetické cykly vzdálených hvězd a porovnávali je se základními vlastnostmi Slunce. Na základě studia charakteristik těchto magnetických vlastností astronomové velmi nadějně pokročili k lepšímu porozumění magnetického vývoje Slunce spojeného s již zmiňovaným dynamem.

Mezinárodní spolupráce zahrnující University of Montréal, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives a Universidade Federal do Rio Grande do Norte přinesla sadu 3D simulací nitra hvězd podobných Slunci k vysvětlení původu jejich cyklů magnetických polí. Vědci zjistili, že perioda magnetického cyklu závisí na rychlosti rotace hvězdy. Tendence je taková, že velmi pomalu rotující hvězdy mají magnetické cykly, které se střídají velmi rychle.

„Zjistili jsme, že tento trend se neshoduje s teoriemi vypracovanými v minulosti. To ve skutečnosti otevírá nové výzkumné metody pro naše poznání magnetismu hvězd,“ říká Antoine Strugarek z Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives, Francie, hlavní autor článku publikovaného 14. 7. 2017 v časopise Science Magazine.

Důležitým pokrokem je, že tento nový model může vysvětlit magnetické cykly Slunce i hvězd, které astronomové kategorizují jako Slunci podobné. Doposud se vědci domnívali, že sluneční cykly se možná odlišují svým chováním od těchto Slunci podobných hvězd s kratším magnetickým cyklem, jak se dříve předpokládalo.

„Naše práce podporuje představu, že Slunce je průměrný žlutý trpaslík středního věku s magnetickým cyklem srovnatelným s cykly jeho hvězdných sourozenců,“ říká spoluautor článku Jose-Dias Do Nascimento z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) a University of Rio G. do Norte (UFRN), Brazílie. „Jinak řečeno potvrdili jsme, že Slunce je skutečně schopné v zastoupení pomoci mnoha způsoby pochopit vlastnosti jiných hvězd.“

Na základě studia mnoha dalších stálic a výzkumem stavby hvězd odlišných od Slunce astronomové doufají ve zdokonalení nového scénáře vysvětlujícího původ magnetických cyklů hvězd.

Jedním z dlouhodobých cílů této práce je získat lepší představu o „kosmickém počasí“, což je termín používaný k popsání proudu částic (slunečního větru), který vane ze Slunce a jiných hvězd. Urychlovací mechanismus tohoto větru pravděpodobně souvisí s magnetickými poli v atmosférách hvězd. V extrémních případech může kosmické počasí narušit rozvody elektrické energie na Zemi a může být velmi nebezpečné pro družice a kosmonauty na oběžné dráze.

„Změny během magnetického cyklu mají dopad na celou Sluneční soustavu či planetární soustavy kolem jiných hvězd díky ovlivňování kosmického počasí,“ dodává Jose-Dias Do Nascimento.

Zdroj: https://www.cfa.harvard.edu/news/2017-23

autor: František Martinek