Et enormt utbrudd på sola i 2012
Et enormt utbrudd på sola i 2012

Solen vår er en rolig type sammenlignet med andre sol-lignende stjerner. Men hva betyr det?

En ny studie tyder på at vår egen sol har færre solflekker og er mindre aktiv enn andre lignende stjerner.

For oss på jorda er solen den viktigste stjernen i universet. Selv om jorda bare får en ørliten del av all energien solen stråler ut, er nesten alt liv på planeten avhengig av sollys for å fungere.

Men den er langt fra den eneste sol-lignende stjernen vi vet om. I mange år har teleskoper kartlagt galaksen rundt oss, og forskere har identifisert mange stjerner som er i samme kategori som vår egen sol. Det betyr for eksempel lignende farge, alder, temperatur, størrelse og rotasjon.

Disse stjernene kan sammenlignes med vår egen sol. Og da dukker det opp et rart spørsmål.

– Er sola en sollignende stjerne? sier Mats Carlsson til forskning.no. Han er solforsker og professor ved Rosseland senter for solfysikk ved UiO.

Solen skiller seg kanskje ut, ifølge en ny studie publisert i Science, ledet av forskere fra Max Planck-instituttet i Gõttingen i Tyskland. Vår sol har tilsynelatende færre solflekker og dermed mindre aktivitet enn andre, sammenlignbare stjerner.

Solflekkene på sola kommer og går i sykluser, som når topper hvert 11. år. Men det kan virke som om sola er en ganske stabil stjerne, sammenlignet med andre stjerner.

Solflekkene får lyset fra en stjerne til å variere i styrke, men faktisk varierer lyset fra sola mindre enn stjerneskinnet fra de fleste andre stjerner romteleskopet Kepler har observert, ifølge Science-studien.

Dette kan bety at solen har færre store utbrudd og kraftige solstormer enn andre, sollignende stjerner, i hvert fall i den tidsperioden vi vet om.

Rekonstruksjoner av solaktiviteten gjennom de siste 9000 årene, som kan måles ved hjelp av visse varianter av grunnstoff i naturen, har vist at solen har holdt seg innenfor omtrent det samme aktivitetsnivået gjennom hele denne tiden.

Men betyr dette at solen er spesielt stabil og har lite aktivitet, eller har de siste 9000 årene bare vært en stille periode?

– 9000 år er ingenting i forhold til de fem milliarder årene som sola har, sier Mats Carlsson til forskning.no. Han har lest den nye studien, men har ikke deltatt i forskningen.

Men først: Hva er egentlig solflekker?

Solstormer og solflekker

Solflekker er områder på overflaten til en stjerne som sier noe om hva slags magnetisk aktivitet som pågår inni stjernen. På sola kommer og går disse flekkene i en syklus. I løpet av 11-års-perioder kan antallet flekker bli større og større, for så og snu og forsvinne igjen.

Diagram som viser antall solflekker i løpet av den siste syklusen. En ny syklus vil snart begynne.
Diagram som viser antall solflekker i løpet av den siste syklusen. En ny syklus vil snart begynne.

Og antall solflekker henger sammen med solstormer - fenomenet som blant annet kan slå ut elektriske systemer her på jorden. En strøm med ladede partikler fra utbrudd på sola kan gjøre stor skade hvis samfunnet ikke er godt nok forberedt, som du kan lese mer om på forskning.no.

– Når vi har kraftigere flekker, får vi kraftigere solstormer, sier Mats Carlsson.

I 1859 traff en svært kraftig solstorm jorda. Nordlys dannes også av ladede partikler fra sola, og man kunne se nordlys på Cuba og Mexico etter denne stormen. Men selve solstormen gjør størst skade på et høyteknologisk samfunn, og elektrisitet var lite utbredt på denne tiden.

Det gikk hardest utover telegrafene, og det var mange som opplevde at gnister skjøt ut av telegraflinjene, ifølge NASA. I 2012 var jorda nær ved å bli truffet av slik ekstrem solstorm, og stormen krysset jordens bane noen dager etter at jorden hadde passert, ifølge denne studien i tidsskriftet Space Weather fra 2013.

Og forskerne bak den nye studien har forsøkt å måle hva slags solflekk-aktivitet som finnes på sol-lignende stjerner, og sammenligne det med aktiviteten på sola.

Gigantiske solflekker på solen før forrige topp i syklusen i 2013. Disse flekkene er tilsammen mer enn seks jordkloder ved siden av hverandre i størrelse.
Gigantiske solflekker på solen før forrige topp i syklusen i 2013. Disse flekkene er tilsammen mer enn seks jordkloder ved siden av hverandre i størrelse.

Ligner de på sola?

Forskerne bak den nye Science-studien har brukt målinger fra forskjellige romteleskoper til å kartlegge sol-lignende stjerner. Dette er hovedsakelig målinger fra Kepler- og Gaia-teleskopene.

Utfra flere hundre tusen mulige stjerner som har blitt observert, mener forskerne at de har identifisert 369 stjerner som er svært like sola. Da er de omtrent like gamle, rundt fem milliarder år. De har omtrent den samme fargen og temperaturen.

Forskerne har også klart å bestemme hvor fort disse stjernene roterer, og de har en rotasjon som er nogelunde lik sola.

Å bestemme hvor fort en stjerne roterer, er viktig for å kunne si noe om hvordan magnetfeltene inne i stjernen oppfører seg. Sola bruker omtrent 25 dager på en rotasjon rundt ekvator.

Kepler-teleskopet har blitt brukt til å lete etter planeter i bane rundt andre stjerner, så teleskopet måler hvordan lyset fra fjerne stjerner varierer. Hvis lyset blir litt svakere med faste perioder som tilsvarer en bane rundt stjernen, kan det være at det går en planet foran stjernen.

Men disse observasjonene av lyset fra andre stjerner kan fortelle om hvor mange solflekker det finnes på overflaten. Solflekker på overflaten vil gjøre lyset fra stjernen litt svakere. Jo flere flekker og aktivitet, desto mer variasjon i lyset fra stjernen når den roterer rundt.

Hvis denne variasjonen gjentar seg, kan forskerne bestemme hvor fort stjernen roterer.

Det er som en hvit ball med svart prikk, hvor prikken kommer tilbake hver gang ballen roterer rundt seg selv fra ditt synspunkt.

Disse 369 stjernene var altså svært like sola, men de fleste av disse var langt mer aktive enn vår egen sol. De har dermed flere solflekker og er mer magnetisk aktive.

Stjernene ble observert i en periode på fire år. I denne perioden hadde sola en 0,07 prosent variasjon i lyset på grunn av solflekker. Men variasjonen hos de andre stjernene var rundt fem ganger så mye i den samme perioden.

Men kan man da konkludere med at det er noe spesielt med sola? Er vår sol en rolig type blant hyperaktive familiemedlemmer?

Det er ikke godt å si enda, og denne observasjonen kan ha flere forklaringer.

Rotasjon til besvær

Et av problemene er at det er mange andre stjerner i utvalget som ligner på sola i for eksempel farge og alder, men det går ikke an med sikkerhet å måle aktiviteten eller rotasjonen til stjernene. Forskerne fant nesten 2500 sol-lignende stjerner i denne kategorien, men de vet dermed ikke hvordan de roterer.

Et alternativ er at de har et så lavt aktivitetsnivå at instrumentene ikke registrerer variasjonen.

Carlsson trekker fram at hvis teleskopet Kepler hadde observert vår egen sol på samme måte, ville ikke forskerne klart å bestemme rotasjonsperioden, fordi aktiviteten er såpass lav på sola.

– Dette er den store usikkerheten i dette arbeidet, sier Carlsson til forskning.no.

Han mener det kan være flere forklaringer på hvorfor man ikke får målt rotasjonen. Stjernen kan også være svært aktiv, men solflekkene lever ikke lenge nok til å være med en runde rundt, og dermed får du ikke målt rotasjonen.

Forskerne bak den nye studien foreslår to forskjellige forklaringer på hvor sola passer inn i utvalget av sol-lignende stjerner.

Dette diagrammet viser forskjellen mellom solen og en annen, svært sol-lik stjerne som er med i undersøkelsen. Forskjellen i lysvariasjon er svært stor.
Dette diagrammet viser forskjellen mellom solen og en annen, svært sol-lik stjerne som er med i undersøkelsen. Forskjellen i lysvariasjon er svært stor.

En sol som våkner fra dvalen?

Enten så er det ikke noen spesiell forskjell på solen og disse andre stjernene, og alle disse lignende stjernene er i forskjellige faser med enten høy eller lav aktivitet.

– Noen ganger i livet er en stjerne mer aktiv, og andre ganger mindre aktiv. I denne hypotesen er sola inne i en periode med lav aktivitet, og kan endre seg – og dermed bli mye mer aktiv en gang i framtiden, sier Carlsson.

Da må den i så fall bli mer aktiv enn den har vært de siste 9000 årene, men dette er en kort tidsperiode sammenlignet med solens liv. Da kan den variere mellom høy og lav aktivitet over mye lengre tidsskalaer.

Den andre foklaringen går ut på at det er en eller annen fundamental, ukjent forskjell på disse stjernene man har klart å bestemme rotasjonen til, og de som det ikke går an å bestemme rotasjonen til.

Da vil solen vår falle i den siste kategorien, og aktiviteten kan holde seg lav, ifølge forskerne.

Carlsson mener at det er mange ukjente variabler her. For eksempel kan man nesten ikke finne noen solflekker på solen når den er inne i den laveste aktivitetsperioden i 11-års-syklusen.

– En annen forklaring på hvorfor de ikke klarer å bestemme rotasjon på en del av stjernene, er fordi de er inne i den lave delen av en tilsvarende 11-årssyklus.

– Denne studien er en bit i puslespillet, men det er ikke mulig å trekke noen klare konklusjoner om hvorfor det er sånn, mener Carlsson.

Referanse:

Reinhold mfl: The Sun is less active than other solar-like stars. Science, 2020. DOI: 10.1126/science.aay3821 . Sammendrag

Powered by Labrador CMS