Čím se řídí sluneční cykly?

Vědecká komunita se dlouhá desetiletí snažila zjistit, čím se řídí sluneční magnetismus. Po 28 rocích měření se ukázalo, že motor slunečního magnetismu není ukryt těsně pod povrchem, ale nachází se v hlubinách naší hvězdy.

Helioseismologie - ultrazvuk Slunce

Protože do Slunce nemůžeme poslat sondu, musíme se spoléhat na helioseismologii. Je to metoda, která funguje podobně jako ultrazvuk v medicíně nebo geologický výzkum zemětřesení na Zemi. U Slunce se využívají akustické vlny, které se šíří jeho nitrem. Tyto vlny jsou ovlivňovány tím, jak husté je tamní plazma a hlavně jak rychle rotuje.

Vědci ve svému výzkumu použili data ze tří slunečních cyklů. Hlavním nástrojem analýzy byly takzvané torzní oscilace. Jsou to v podstatě vlny zrychlování a zpomalování sluneční rotace, které se mění v průběhu času.

Autoři studie zjistili, že tyto změny rotace v hluboké tachoklině vykazují stejný vzorec jako známý diagram slunečních skvrn na povrchu. To je objev, který přímo propojuje mechanické proudění v hloubce s magnetickou aktivitou, kterou vidíme dalekohledy na povrchu naší centrální hvězdy.

Tachoklina a magnetismus

Tachoklina je fascinující místo. Je to tenká přechodová vrstva na dně konvektivní zóny, kde se mění charakter rotace Slunce. Nad ní rotuje plazma různou rychlostí (rovník se točí rychleji než póly), pod ní se Slunce otáčí jako tuhé těleso. Právě tento rozdíl v rychlosti natahuje magnetické siločáry jako gumičky, čímž se generuje silné magnetické pole.

Studie ukázala, že tento rozdíl rotace v tachoklině není stabilní. Mění se v jedenáctiletých cyklech a tyto změny se postupně šíří směrem k povrchu. To je v přímém rozporu s nedávno populární teorií o mělkém dynamu, která tvrdila, že magnetismus vzniká jen pár tisíc kilometrů pod povrchem. Údaje z výzkumů v letech 1996 až 2024 jasně ukazují, že signál z hloubky předchází projevům na povrchu, což potvrzuje celý proces má původ právě v nitru Slunce.

Proč na síle cyklu záleží

Zajímavým detailem studie je srovnání různých slunečních cyklů. Vědci si všimli, že intenzita změn v tachoklině přímo odpovídá síle daného cyklu. Během silného cyklu 23 byly změny rotace v hloubce velmi výrazné, zatímco u slabšího cyklu 24 byly tyto signály mnohem slabší.

Díky tomu mohou vědci začít s předpovídáním kosmického počasí. Pokud vidíme, co se děje v tachoklině, můžeme s velkým předstihem odhadnout, jak silné budou sluneční bouře v příštích rocích.

Aktuální data pro cyklus 25 naznačují, že by mohl být silnější než ten předchozí, protože signály z hlubin Slunce se opět zintenzivňují.

Budoucnost a předvídání síly slunečních bouří

Když teď lépe známe fyziku naší centrální hvězdy, můžeme odhadnout následující vliv na naši technologickou civilizaci. Ta je totiž na sluneční aktivitě čím dál závislejší.

Kromě toho mohou v budoucnu vědci daleko lépe modelovat nejen naše Slunce, ale také vzdálené hvězdy v naší Galaxii.

^{Zdroj: Mandal, K. & Kosovichev, A. G. (2026), Helioseismic evidence that the solar dynamo originates near the tachocline, Scientific Reports.}