طی قرنها مشاهده و مطالعه، آموختهایم که خورشید یک جسم ثابت و تغییرناپذیر نیست. این ستاره چرخههایی از فعالیت و آرامش را تجربه میکند، در مقیاسهای زمانی زمینشناسی بهتدریج گرمتر شده است و گاهی با شرارههای خورشیدی خود زمین را تحت تأثیر قرار میدهد. بهطور کلی تصور میشد که دیگر ستارگان رشتهٔ اصلی نیز رفتاری بسیار مشابه خورشید دارند، اما پژوهشهای جدید نشان میدهند که دستکم در مورد شرارهها، این شباهت همیشه برقرار نیست.
البته شباهتهای زیادی میان خورشید و سایر ستارگان وجود دارد. برای مثال، همانطور که خورشید دارای لکههای خورشیدی است، دیگر ستارگان نیز لکههای ستارهای دارند. تعداد لکههای خورشیدی در طول یک چرخهٔ حدوداً ۱۱ساله تغییر میکند و این تغییرات با میزان فعالیت مغناطیسی خورشید و تعداد شرارههای خورشیدی ارتباط مستقیم دارد. هرچه لکههای خورشیدی بیشتر باشند، خورشید فعالتر است و احتمال وقوع شرارهها افزایش مییابد.
مشاهدهٔ لکههای ستارهای بر سطح ستارگان دیگر کار سادهای نیست، اما اخترشناسان تاکنون توانستهاند لکههای ستارهای را در حدود ۴۰۰ ستاره شناسایی کنند. از طریق این مشاهدات، مشخص شده است که دیگر ستارگان نیز چرخههای فعالیت دارند، هرچند طول این چرخهها بسته به نوع ستاره میتواند از ۳ تا ۲۰ سال متغیر باشد. همچنین بررسی خطوط طیفی این ستارگان نشان میدهد که فعالیت مغناطیسی آنها معمولاً از همین چرخه پیروی میکند.
از آنجا که میدان مغناطیسی ستاره عامل اصلی ایجاد شرارههای خورشیدی است، بهنظر منطقی میرسد که شرارههای ستارهای نیز از همان چرخهٔ فعالیت پیروی کنند. بنابراین انتظار میرود در دورههایی که تعداد لکههای ستارهای زیاد است، تعداد شرارهها هم افزایش یابد و در نواحی یا زمانهایی که لکهای وجود ندارد، شرارهها کمتر باشند. این دقیقاً همان رفتاری است که در خورشید مشاهده میکنیم: لکههای خورشیدی و شرارهها معمولاً در مکانهای مشابه و در زمانهای نزدیک به هم ظاهر میشوند.
اما یک مطالعهٔ جدید نشان میدهد که این الگو برای اغلب ستارگان صدق نمیکند.
از آنجا که امکان مشاهدهٔ مستقیم لکههای ستارهای در هزاران ستاره وجود ندارد، پژوهشگران از یک روش غیرمستقیم استفاده کردند. آنها با بهرهگیری از دادههای ماهوارهٔ TESS (ماهوارهٔ بررسی سیارات فراخورشیدی گذری)، تغییرات درخشندگی ستارگان را بررسی کردند. ایدهٔ اصلی این است که وقتی لکههای ستارهای زیادی روی سطح یک ستاره وجود دارد، بخشی از نور آن کاهش مییابد. زمانی که این لکهها رو به زمین قرار دارند، ستاره اندکی کمنورتر دیده میشود و هنگامی که به پشت ستاره میروند، درخشندگی افزایش مییابد. با چرخش ستاره، این تغییرات روشنایی بهصورت یک الگوی دورهای ثبت میشود.
پژوهشگران علاوه بر این، به دنبال افزایشهای ناگهانی و کوتاهمدت در روشنایی بودند؛ نشانههایی که از وقوع یک شرارهٔ ستارهای خبر میدهند. از آنجا که شرارهها تنها زمانی قابل مشاهدهاند که در سمت رو به زمین ستاره رخ دهند، پژوهشگران توانستند زمان وقوع شرارهها را با میزان لکههای ستارهای قابل مشاهده در همان لحظه مقایسه کنند.
این مطالعه بر پایهٔ مشاهدات بیش از ۱۴ هزار ستاره انجام شد و در مجموع بیش از ۲۰۰ هزار شرارهٔ ستارهای شناسایی گردید. سپس پژوهشگران بررسی کردند که آیا میان وقوع شرارهها و وجود لکههای ستارهای همبستگی وجود دارد یا نه. در مورد خورشید، چنین همبستگیای بسیار قوی است؛ بهطوری که اگر یک شرارهٔ خورشیدی مشاهده شود، تقریباً با قطعیت میتوان گفت که لکههای خورشیدی نیز در همان ناحیه حضور دارند.
اما نتایج برای دیگر ستارگان شگفتانگیز بود. پژوهشگران دریافتند که این همبستگی تنها در حدود نیمی از موارد برقرار است. به بیان دیگر، وقتی یک شرارهٔ ستارهای مشاهده میشود، احتمال اینکه لکههای ستارهای در همان ناحیه وجود داشته باشند، تقریباً برابر با شانس تصادفی است. در واقع، میان لکههای ستارهای و شرارهها در اغلب ستارگان هیچ ارتباط مشخصی دیده نمیشود.
این یافته نشان میدهد که خورشید ما در این زمینه ستارهای غیرمعمول است. برای بیشتر ستارگان، سازوکار دقیق شکلگیری لکهها و شرارهها با آنچه در خورشید رخ میدهد، متفاوت است. این پرسش مهم مطرح میشود که چرا در خورشید، لکههای خورشیدی و شرارهها تا این اندازه به هم وابستهاند، در حالی که در بیشتر ستارگان چنین رابطهای وجود ندارد.
پاسخ این پرسش هنوز بهطور کامل روشن نیست. ممکن است ساختار میدان مغناطیسی خورشید سادهتر یا منظمتر از بسیاری از ستارگان دیگر باشد، یا شاید ترکیب جرم، چرخش و سن خورشید نقش ویژهای در این رفتار ایفا کند. آنچه مسلم است، این پژوهش نشان میدهد که نمیتوان خورشید را بهعنوان یک الگوی کاملاً عمومی برای همهٔ ستارگان در نظر گرفت.
درک تفاوت میان شرارههای خورشیدی و شرارههای ستارهای تنها یک کنجکاوی علمی نیست، بلکه اهمیت عملی نیز دارد. شرارهها میتوانند بر محیط سیارات اطراف ستارگان اثر بگذارند، جو آنها را تخریب کنند یا حتی امکان شکلگیری و تداوم حیات را محدود سازند. بنابراین، شناخت این تفاوتها به ما کمک میکند تا بهتر بفهمیم کدام سامانههای ستارهای میتوانند میزبان سیارات قابل سکونت باشند.
در نهایت، این پژوهش یادآوری میکند که هرچند خورشید برای ما آشناترین ستارهٔ عالم است، اما لزوماً نمایندهٔ همهٔ ستارگان نیست. جهان ستارهای بسیار متنوعتر و پیچیدهتر از آن است که بتوان همهٔ آن را با یک الگو توضیح داد، و همین تفاوتهاست که مطالعهٔ ستارگان را تا این اندازه جذاب و هیجانانگیز میکند.