Международное исследование раскрыло аномалию магнитной активности Солнца

Открытие: Солнце почти не имеет аналогов

Международная команда астрофизиков из Германии, Норвегии, Греции и Испании обнаружила, что Солнце радикально отличается от других солнцеподобных звезд. Анализ данных космического телескопа Kepler показал: 92% изученных звезд класса G (желтые карлики) доминируют темные пятна, тогда как Солнце выделяется обилием ярких факелов. Это делает его почти уникальным объектом в галактике. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов.

Пятна vs факелы: как магнитные поля формируют лицо звезды

Магнитная активность звезд проявляется в двух формах:

• Темные пятна — области с мощными магнитными полями, подавляющими конвекцию. Они блокируют выход тепла, делая поверхность холоднее и темнее.

• Факелы — яркие зоны, где умеренные магнитные поля «разрежают» плазму, облегчая перенос энергии.

У большинства солнцеподобных звезд пятна преобладают. Например, в выборке из 48 звезд, изученных с помощью метода градиента спектра мощности (GPS), 44 оказались пятнодоминирующими. Солнце же демонстрирует обратное: соотношение площадей факелов и пятен здесь составляет 3:1. Даже на пике 11-летнего цикла активности обилие ярких зон компенсирует затемнение от пятен, сохраняя стабильную яркость.

Почему это важно?

1. Обитаемость планет. Избыток факелов снижает перепады яркости, что критично для климата. Резкие колебания светимости звезды могут сделать зону обитаемости непригодной для жизни.

2. Солнечные супервспышки. Исследование выявило, что звезда KIC 11599385 — единственный близкий аналог Солнца — произвела вспышку энергией 5.5×10³³ эрг. Это соответствует событию AD774/775, зафиксированному в древних кольцах деревьев и ледниках. Такие мегавспышки, как показали радионуклидные данные, случаются на Солнце раз в несколько тысячелетий.

3. Поиск двойников Земли. Из 265 изученных звезд лишь одна (KIC 11599385) совпадает с Солнцем по массе, радиусу, температуре и периоду вращения (24 дня против 25 у Солнца). Это усложняет поиск систем, где условия близки к земным.

Методология: как искали «близнецов» Солнца

Ученые использовали данные Kepler и Gaia для анализа 265 солнцеподобных звезд (Tэфф = 5600–6000 К, медленное вращение). Чтобы определить доминирующий тип активности, применяли GPS-метод:

• V-образный профиль в кривых блеска указывает на пятна.

• М-образный профиль характерен для факелов.

• Параметр α (отношение площадей факелов к пятнам) для Солнца составил 0.158.

Из 48 звезд с четкими сигналами только 4 попали в «переходную» зону, близкую к солнечной. Лишь KIC 11599385 оказалась почти полным аналогом.

Исторический контекст: уроки прошлого

Изучение космогенных изотопов (⁴Be, ¹⁴C, ³⁶Cl) показало, что за последние 12 000 лет Солнце пережило минимум 5 мегавспышек, включая событие AD774/775. Их энергия достигала 10³³–10³⁴ эрг — в 100–1000 раз мощнее крупнейших зафиксированных вспышек. Если подобное произойдет сегодня, это выведет из строя спутники, энергосистемы и связь.

«Солнце способно на большее, чем мы думали. Но его уникальный баланс факторов снижает риски для Земли», — отмечает Константин Хербст, соавтор исследования из Немецкого аэрокосмического центра (DLR).

Почему Солнце такое особенное?

Гипотезы:

• Возраст. Солнцу 4.6 млрд лет — это «зрелая» звезда с устоявшимся циклом активности. Молодые желтые карлики вращаются быстрее, их магнитные поля хаотичнее.

• Металличность. Солнце содержит меньше тяжелых элементов, чем многие аналоги, что влияет на конвекцию.

• Динамика магнитного динамо. Уникальное сочетание глубинных процессов генерирует «мягкие» магнитные поля, благоприятные для факелов.

Перспективы: миссии PLATO и TESS

Ученые возлагают надежды на новые телескопы:

• PLATO (запуск в 2026 году) займется поиском двойников Земли у солнцеподобных звезд.

• TESS продолжит мониторинг вспышечной активности.

«Сейчас мы видим лишь верхушку айсберга. PLATO даст долговременные данные, чтобы найти истинных близнецов Солнца», — говорит Элиана Амазо-Гомес, соавтор исследования из Потсдамского астрофизического института.

Заключение: уникальность как шанс для жизни

Солнце оказалось редким «уравновешенным» желтым карликом, где яркие зоны доминируют над темными. Это не только делает нашу звезду аномалией, но и, возможно, ключом к стабильности земного климата. Если аналоги Солнца столь редки, шансы найти вторую Землю могут быть ниже, чем предполагалось. Однако новые миссии и методы анализа дают надежду на прорыв в поисках жизни за пределами Солнечной системы.

P.S. Звезда KIC 11599385, расположенная в 1200 световых годах, пока не открыла своих планет. Но если они есть, их условия могут быть удивительно близки к земным.