Anda boleh bersyukur kerana kami menikmati cahaya bintang yang agak tenang. Tindakan mengimbangi ini menghasilkan tenaga melalui proses rantai proton-proton, yang seterusnya, mendorong drama kehidupan di Bumi.
Memandang ke alam semesta, kita melihat bintang-bintang yang jauh lebih kurang ajar dan impulsif, seperti kerdil merah yang melancarkan pembakaran sterilisasi planet yang besar, dan bintang besar yang ditakdirkan untuk hidup dengan cepat dan mati muda.
Matahari kita memberi kita peluang yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk mempelajari bintang dari dekat, dan masyarakat teknologi moden kita bergantung pada memerhatikan apa yang mungkin dilakukan oleh Matahari selanjutnya. Tetapi tahukah anda bahawa beberapa mekanisme utama yang menghidupkan kitaran solar masih belum difahami sepenuhnya?
Salah satu misteri seperti yang dihadapi oleh dinamika solar inilah yang mendorong berkala yang berkaitan dengan kitaran solar. Ikuti bintang kami dengan teleskop halaman belakang selama beberapa tahun, dan anda akan melihat bintik matahari surut dan mengalir dalam tempoh 11 tahun aktiviti. 'Permukaan' Matahari yang mempesona di mana bintik-bintik ini tertanam sebenarnya adalah fotosfera, dan dengan menggunakan teleskop kecil yang disetel dengan panjang gelombang hidrogen-alpha, anda dapat melihat keistimewaan di kromosfer yang lebih panas di atas.
Kitaran ini sebenarnya panjangnya 22 tahun (iaitu 11 tahun dua kali ganda), kerana Matahari membalikkan kekutuban setiap kali. Ciri permulaan setiap kitaran suria adalah kemunculan bintik matahari pada garis lintang suria yang tinggi, yang kemudian bergerak lebih dekat ke khatulistiwa suria ketika kitaran berlangsung. Anda sebenarnya dapat membuat pengedaran ini dalam rajah rama-rama yang dikenali sebagai carta Spörer, dan corak ini mula dikenali oleh Gustav Spörer pada akhir 19ika abad dan dikenali sebagai Undang-undang Spörer.
Kami kini berada di tengah-tengah kitaran suria # 24, dan pengukuran kitaran suria bermula sejak tahun 1755. Galileo mengamati bintik matahari melalui unjuran (kisah bahawa dia buta mengamati Matahari di apokrif). Kami juga mempunyai catatan Cina sejak tahun 364 SM, walaupun catatan sejarah aktiviti bintik matahari paling bagus. Maunder Minimum yang terkenal berlaku dari 1645 hingga 1717 ketika usia astronomi teleskopik semakin meningkat. Kurangnya aktiviti bintik matahari ini sebenarnya membawa kepada idea bahawa bintik matahari adalah ciptaan mitos oleh para astronom pada masa itu.
Tetapi bintik matahari adalah kenyataan yang benar. Bintik-bintik dapat tumbuh lebih besar dari Bumi, seperti wilayah aktif bintik matahari 2192, yang muncul sebelum gerhana matahari separa pada tahun 2014 dan dapat dilihat dengan mata yang tidak dibantu (dilindungi). Matahari sebenarnya adalah bola gas yang besar, dan kawasan khatulistiwa berputar sekali setiap 25 hari, 9 hari lebih cepat daripada tempoh putaran berhampiran kutub. Oleh itu, tidak dapat dipahami sepenuhnya mengapa kita tidak pernah melihat bintik matahari di kutub suria, yang berujung 7.25 darjah berbanding dengan ekliptik.
Misteri solar lain masih ada. Satu fakta yang mengagumkan tentang Matahari kita adalah usia cahaya matahari yang sebenarnya yang bersinar di tingkap ruang tamu kita. Walaupun ia berlari dari zon konvektif dan melalui fotosfera Matahari dengan kecepatan 300.000 km sesaat dan hanya memerlukan 8 minit untuk sampai ke kucing yang menyukai sinar matahari di Bumi, ia memerlukan sekitar 10,000 hingga 170,000 tahun untuk melepaskan diri dari teras solar di mana pelakuran berlaku. Ini disebabkan oleh kepadatan hebat di pusat Matahari, lebih dari tujuh kali ganda daripada emas.
Fakta lain yang mengagumkan ialah kita benar-benar dapat memodelkan kejadian di pinggir Matahari menggunakan kaedah baru yang dikenali sebagai helioseismology.
Misteri utama yang lain adalah mengapa kitaran solar semasa sangat lemah ... malah telah dicadangkan bahawa kitaran suria 25 dan 26 mungkin tidak ada bersama-sama. Adakah kitaran suria yang lebih besar menunggu penemuan? Sekali lagi, kita sudah lama tidak menyaksikan Matahari cukup dekat untuk benar-benar mengeluarkan 'Grand Cycles' ini.
Adakah nombor bintik matahari memberitahu kita keseluruhan gambar? Nombor bintik matahari dikira menggunakan formula yang merangkumi jumlah visual kumpulan bintik matahari dan bintik matahari individu di dalamnya yang saat ini menghadap ke Bumi, dan telah lama berfungsi sebagai piawai emas untuk mengukur aktiviti matahari. Penyelidikan yang dilakukan oleh University of Michigan di Ann Arbor pada tahun 2013 telah menunjukkan bahawa orientasi helaian heliospheric semasa sebenarnya dapat memberikan gambaran yang lebih baik mengenai perjalanan Matahari.
Satu lagi misteri utama ialah mengapa Matahari mempunyai aktiviti kitaran 22/11 tahun ini. Putaran pembezaan dalaman solar dan zon konvektif yang dikenali sebagai solar tachocline mendorong dinamo solar yang kuat. Tetapi mengapa kitaran aktiviti adalah panjang yang tepat masih boleh ditebak oleh sesiapa sahaja. Mungkin medan fosil Matahari hanya 'beku' dalam kitaran semasa seperti yang kita lihat sekarang.
Terdapat idea di luar sana bahawa Musytari mendorong kitaran solar. Makalah 2012 mencadangkan begitu. Ini adalah teori yang pasti, kerana Musytari mengorbit Matahari setiap 11.9 tahun sekali.
Dan makalah baru-baru ini bahkan mencadangkan bahawa Uranus dan Neptunus mungkin mendorong kitaran lebih lama ...
Warnakan kita dengan skeptikal terhadap idea-idea ini. Walaupun Musytari menyumbang lebih dari 70% jisim planet dalam sistem suria, ia adalah 1/1000 yang besar seperti Matahari. Barycenter Jupiter berbanding Matahari terletak 36,000 kilometer di atas permukaan suria, menarik Matahari pada kadar 12.4 meter sesaat.
Saya mengesyaki ini adalah kebetulan: sistem suria menyediakan banyak tempoh orbit dengan panjang yang berbeza, yang menawarkan banyak peluang untuk kemungkinan kejadian bersama. Rasa ingin tahu matematik yang serupa dapat dilihat dalam Undang-undang Bode yang menjelaskan jarak matematik planet, yang hingga kini, tidak mempunyai asas yang diketahui dalam kenyataan. Nampaknya ini hanyalah permainan angka yang kemas. Gulung dadu kosmik cukup lama, dan kebetulan akan berlaku. Ujian yang baik untuk kedua-dua idea itu adalah penemuan hubungan yang serupa dalam sistem planet lain. Pada masa ini kita dapat mengesan kedua-dua tempat bintang dan eksoplanet besar: adakah terdapat hubungan yang serupa antara aktiviti bintang dan orbit exoplanet? Tunjukkannya puluhan kali, dan teori boleh menjadi undang-undang.
Itu sains, sayang.
