Kredit:MPS/Taylan Ayık
I kosmisk jämförelse, solen är en borrning. Medan ljusstyrkan hos vissa andra stjärnor med liknande egenskaper fluktuerar kraftigt, solens variationer är mycket mer måttliga. Forskare från Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) i Tyskland, från det turkisk-tyska universitetet och Boğaziçi universitet i Turkiet, och från Kyung Hee University i Sydkorea, har nu undersökt hur exakt sol- och stjärnfläckar påverkar detta beteende. Förutom antalet och storleken på fläckarna, deras distribution spelar en avgörande roll. Om grupper av solfläckar skulle dyka upp mer frekvent ihopklumpade i så kallade bon, Solens ljusstyrkavariationer kunde mycket väl hålla jämna steg med dess kosmiska jämnåriga. Teamet rapporterar om sina resultat i dagens nummer av Astrofysiska tidskriftsbrev .
Solfläckar, mörka områden på vår stjärnas synliga yta, är bland dess mest slående egenskaper. De kan anta så enorma proportioner att de är synliga från jorden utan förstoring, och kvarstår vanligtvis i flera dagar innan det sönderfaller. Under denna tid, de roterar tillsammans med solytan utom synhåll. På det här sättet, de bidrar till fluktuationer i solens ljusstyrka som inträffar på tidsskalor på flera veckor.
Sådana fluktuationer är också kända från avlägsna stjärnor. Dock, i april i år, en studie av MPS-forskare visade att ljusstyrkans fluktuationer hos vissa stjärnor som liknar solen i viktiga egenskaper är mycket mer uttalade än vår stjärnas. Forskarna hade jämfört ljuskurvorna för mer än 350 solliknande stjärnor med solens. "Vi frågade oss själva vad som skiljer dessa stjärnors fläckar från solfläckar. Finns det grundläggande fysiska skillnader? Eller är det kanske tillräckligt med små förändringar för att förklara avvikelserna, "Dr Emre Isık, första författaren till den nya studien, förklarar grundidén.
Till skillnad från solen, stjärnytor kan inte observeras direkt. De är för långt borta. Istället, forskarna vände sig till sina datorer - och genererade en slags "experimentell stjärna". Denna stjärna motsvarar solen och andra solliknande stjärnor i många avseenden, men storleken, siffra, och fördelning av så kallade aktiva områden på ytan kan modifieras i simuleringen. Aktiva områden är områden med särskilt hög magnetfältstyrka, ofta förknippat med stjärnfläckar.
"Som det visar sig, det krävs inte mycket för att få upp en solliknande stjärna, "Dr Alexander Shapiro, som leder MPS-forskningsgruppen "Connecting Solar and Stellar Variabilities", sammanfattar resultaten. "Och idén om hur detta skulle kunna fungera kommer från solen själv", han lägger till. Stjärnans ljusstyrkefluktuationer i datorsimuleringarna ökade särskilt kraftigt när aktiva områden uppträdde lite oftare än vad som är typiskt för solen, men helst i nära anslutning till varandra. "Solfläckar uppträder vanligtvis i grupper och nästan hälften av dessa grupper klumpar ihop sig för att bilda bon, " Isık förklarar motivet för dessa förändringar. "För det första, en enda solfläcksgrupp dyker upp, andra följer efter i dess närhet, " tillägger han. Som de nuvarande beräkningarna nu visar, betydligt högre fluktuationer i ljusstyrka kan uppnås, om benägenheten att bilda bon är mer uttalad.
Dessutom, forskarna kunde förklara ett annat konstigt beteende hos flera solliknande stjärnor. Även om ljusstyrkan för vissa solliknande stjärnor är extremt regelbundna, de från solen ser ganska röriga ut. Här, platserna där grupperna av stjärnfläckar dyker upp kan spela en roll. När stjärnfläckarna helst uppträder på två motsatta longituder, detta leder till mycket regelbundna fluktuationer i ljusstyrkan.
Huruvida stjärnfläckarna av avlägsna stjärnor faktiskt visar en sådan extrem häckning och ofta förekommer på vissa longituder, är svårt att verifiera. Detta kräver ytterligare observationer. "Dock, våra beräkningar visar, att solen kanske inte är riktigt den kosmiska konsten vi trodde först", säger MPS-direktör Prof. Dr. Sami K. Solanki. "Möjligen skiljer den sig från de flesta av sina kamrater bara i små detaljer."