Φυσικοί του New Jersey Institute of Technology εντόπισαν την προέλευση των ηλιακών καταιγίδων σε ένα λεπτό οριακό στρώμα, θαμμένο περίπου 200.000 χιλιόμετρα κάτω από την ορατή επιφάνεια του Ήλιου. Η ανακάλυψη αυτή παρέχει την πρώτη άμεση απόδειξη ότι η συγκεκριμένη περιοχή είναι υπεύθυνη για τον κύκλο μαγνητικής δραστηριότητας του άστρου.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Scientific Reports, επικεντρώνεται στην ταχοκλινή — μια εξαιρετικά λεπτή μεταβατική ζώνη που χωρίζει την τυρβώδη εξωτερική ζώνη μεταφοράς του Ήλιου από το σταθερό εσωτερικό του. Οι ερευνητές Krishnendu Mandal και Alexander Kosovichev ανέλυσαν σχεδόν τρεις δεκαετίες ακουστικών δεδομένων από το Ηλιακό και Ηλιοσφαιρικό Παρατηρητήριο (SOHO) της NASA και το επίγειο δίκτυο Global Oscillation Network Group (GONG), που αποτελείται από έξι τηλεσκόπια κατανεμημένα σε όλο τον κόσμο.
Ανιχνεύοντας λεπτούς κυματισμούς στην επιφάνεια του Ήλιου, οι οποίοι προκαλούνται από ροές βαθιά στο εσωτερικό του, η ομάδα εντόπισε περιστρεφόμενες ζώνες πλάσματος στην ταχοκλινή. Οι ζώνες αυτές συνθέτουν ένα σχήμα παρόμοιο με αυτό της πεταλούδας, αντικατοπτρίζοντας τη μετανάστευση των ηλιακών κηλίδων προς τον ισημερινό κατά τη διάρκεια κάθε 11ετούς ηλιακού κύκλου.
Οι έντονες διαφορές στην ταχύτητα περιστροφής σε αυτό το όριο δημιουργούν ισχυρές κινήσεις διάτμησης στο φορτισμένο πλάσμα, ενισχύοντας τα μαγνητικά πεδία που τελικά εκρήγνυνται ως ηλιακές κηλίδες, εκλάμψεις και εκτινάξεις στεμματικής μάζας. «Για χρόνια υποψιαζόμασταν ότι η ταχοκλινή ήταν σημαντική για την ηλιακή δυναμό, αλλά τώρα έχουμε σαφείς παρατηρησιακές αποδείξεις», δήλωσε ο Mandal. «Μέχρι τώρα, απλώς δεν είχαμε ακούσει αρκετά από το εσωτερικό του αστέρα για να είμαστε βέβαιοι πού οργανώνονται τα έντονα μαγνητικά πεδία του Ήλιου».
Τα ευρήματα έχουν σημαντικές προεκτάσεις. Οι ηλιακές εκλάμψεις και οι εκτοξεύσεις στεμματικής μάζας μπορούν να προκαλέσουν διαταραχές σε δορυφόρους, συστήματα επικοινωνιών και δίκτυα ηλεκτρικής ενέργειας στη Γη. Μέχρι σήμερα, τα περισσότερα μοντέλα πρόβλεψης βασίζονται σε διεργασίες που λαμβάνουν χώρα κοντά στην επιφάνεια του Ήλιου, όμως η νέα έρευνα δείχνει ότι οι μεταβολές που ξεκινούν από την ταχοκλινή μπορεί να χρειαστούν χρόνια για να φτάσουν στην επιφάνεια.
«Αν και τα ευρήματά μας δεν επιτρέπουν ακόμη ακριβείς προβλέψεις των μελλοντικών ηλιακών κύκλων, υπογραμμίζουν τη σημασία της ένταξης της ταχυκλινούς στα μοντέλα πρόβλεψης του διαστημικού καιρού», σημείωσε ο Mandal. «Πολλές τρέχουσες προσομοιώσεις λαμβάνουν υπόψη διεργασίες μόνο στα επιφανειακά στρώματα, αλλά τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι πρέπει να ληφθεί υπόψη ολόκληρη η ζώνη μεταφοράς, ιδιαίτερα η ταχυκλινής».
Η μελέτη διαπίστωσε επίσης ότι η περιστροφική διάτμηση στην ταχοκλινή παρουσίασε διαφορετική ένταση κατά τη διάρκεια των πρόσφατων ηλιακών κύκλων — ισχυρότερη στον Κύκλο 23, ασθενέστερη στον Κύκλο 24 και εκ νέου ενισχυμένη στον τρέχοντα Κύκλο 25 — ακολουθώντας στενά τις μεταβολές στον αριθμό των ηλιακών κηλίδων.
