Med kosmiska mått mätt är solen utomordentligt monoton. Detta är resultatet av en studie som presenteras av forskare från Max Planck Institute for Solar System Research i det kommande numret av Vetenskap . För första gången, forskarna jämförde solen med hundratals andra stjärnor med liknande rotationsperioder. De flesta visade mycket starkare variationer. Detta väcker frågan om solen har gått igenom en ovanligt lugn fas i flera årtusenden.

I vilken utsträckning solaktiviteten (och därmed antalet solfläckar och solens ljusstyrka) varierar kan rekonstrueras med olika metoder – åtminstone under en viss tid. Sedan 1610, till exempel, det har funnits tillförlitliga uppgifter om solfläckar som täcker solen; fördelningen av radioaktiva varianter av kol och beryllium i trädringar och iskärnor gör att vi kan dra slutsatser om nivån på solaktiviteten under de senaste 9000 åren. För denna tidsperiod, forskare finner regelbundet återkommande fluktuationer av jämförbar styrka som under de senaste decennierna. "Dock, jämfört med solens hela livslängd, 9000 år är som ett ögonblick, " säger MPS-forskaren Dr. Timo Reinhold, första författaren till den nya studien. Trots allt, vår stjärna är nästan 4,6 miljarder år gammal. "Det är tänkbart att solen har gått igenom en lugn fas i tusentals år och att vi därför har en förvrängd bild av vår stjärna, " han lägger till.

Eftersom det inte finns något sätt att ta reda på hur aktiv solen var under urtiden, forskare kan bara ta till stjärnorna:Tillsammans med kollegor från University of New South Wales i Australien och School of Space Research i Sydkorea, MPS-forskarna undersökte, om solen beter sig "normalt" i jämförelse med andra stjärnor. Detta kan hjälpa till att klassificera dess nuvarande aktivitet.

För detta ändamål, forskarna valde ut kandidatstjärnor som liknar solen i avgörande egenskaper. Förutom yttemperaturen, åldern, och andelen grundämnen tyngre än väte och helium, forskarna tittade framför allt på rotationsperioden. "Hastigheten med vilken en stjärna roterar runt sin egen axel är en avgörande variabel, " förklarar Prof. Dr. Sami Solanki, direktör på MPS och medförfattare till den nya publikationen. En stjärnas rotation bidrar till skapandet av dess magnetfält i en dynamoprocess i dess inre. "Det magnetiska fältet är den drivande kraften som ansvarar för alla fluktuationer i aktivitet, " säger Solanki. Magnetfältets tillstånd avgör hur ofta solen sänder ut energisk strålning och slungar ut partiklar med höga hastigheter ut i rymden i våldsamma utbrott, hur många mörka solfläckar och ljusa områden på dess yta är — och därmed också hur starkt solen lyser.

En omfattande katalog som innehåller rotationsperioderna för tusentals stjärnor har varit tillgänglig endast under de senaste åren. Den är baserad på mätdata från NASA:s Kepler Space Telescope, som registrerade ljusstyrkefluktuationerna för cirka 150 000 huvudsekvensstjärnor (dvs. de som är mitt i sin livstid) från 2009 till 2013. Forskarna letade igenom detta enorma prov och valde ut de stjärnor som roterar en gång runt sin egen axel inom 20 till 30 dagar . Solen behöver cirka 24,5 dagar för detta. Forskarna kunde ytterligare begränsa detta prov genom att använda data från det europeiska rymdteleskopet Gaia. I slutet, 369 stjärnor kvar, som också liknar solen i andra grundläggande egenskaper.

Den exakta analysen av ljusstyrkans variationer för dessa stjärnor från 2009 till 2013 avslöjar en tydlig bild. Medan solinstrålningen mellan aktiva och inaktiva faser fluktuerade i genomsnitt med bara 0,07 procent, de andra stjärnorna visade mycket större variation. Deras fluktuationer var vanligtvis ungefär fem gånger så kraftiga. "Vi blev mycket förvånade över att de flesta av de solliknande stjärnorna är så mycket mer aktiva än solen, " säger Dr Alexander Shapiro från MPS, som leder forskargruppen "Connecting Solar and Stellar Variabilities."

Dock, det är inte möjligt att bestämma rotationsperioden för alla stjärnor som observerats av Kepler-teleskopet. Att göra detta, forskare måste hitta vissa periodiskt återkommande fall i stjärnans ljuskurva. Dessa fall kan spåras tillbaka till stjärnfläckar som gör stjärnytan mörkare, rotera ut ur teleskopets synfält och dyka sedan upp igen efter en bestämd tidsperiod. "För många stjärnor, sådana periodiska mörkningar kan inte upptäckas; de går förlorade i bruset från de uppmätta data och i överliggande ljusstyrkafluktuationer, " förklarar Reinhold. Sett genom Kepler-teleskopet, inte ens solen skulle avslöja sin rotationsperiod.

Forskarna studerade därför också mer än 2500 solliknande stjärnor med okända rotationsperioder. Deras ljusstyrka fluktuerade mycket mindre än för den andra gruppen.

Dessa resultat tillåter två tolkningar. Det kan finnas en fortfarande oförklarad grundläggande skillnad mellan stjärnor med känd och okänd rotationsperiod. "Det är lika tänkbart att stjärnor med kända och solliknande rotationsperioder visar oss de fundamentala fluktuationer i aktivitet som solen kan, " säger Shapiro. Detta skulle innebära att vår stjärna har varit ovanligt svag under de senaste 9000 åren och att faser med mycket större fluktuationer också är möjliga på mycket stora tidsskalor.

Det finns, dock, ingen anledning till oro. Under överskådlig framtid, det finns ingen indikation på sådan sol-"hyperaktivitet". Tvärtom:Under det senaste decenniet, solen har visat sig vara ganska svagt aktiv, även med sina egna låga standarder. Förutsägelser om aktiviteten för de kommande elva åren tyder på att detta inte kommer att förändras snart.