Фізики змогли пояснити дивне обертання Сонця: що з ним не так (відео)

Хоча можна подумати, що всі частини поверхні Сонця обертаються з більш-менш однаковою швидкістю, але це не так. Якби можна було опинитися на екваторі нашої зірки, то повний оберт можна було б зробити за 24 земних дні. Але опинившись ближче до полюсів, знадобиться 34 земних дні для завершення повного обороту. Це називається диференціальне обертання, і воно довгий час спантеличувало вчених. Але автори нового дослідження, опублікованого в журналі Science Advances, представили рішення цієї загадки, пише ScienceAlert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Обертання Сонця є дивним не лише на його поверхні, а й глибоко в надрах зірки. Як показали спостереження, це явище не обмежується верхніми шарами атмосфери Сонця, а й спостерігається на глибині до 200 тисяч км через всю зону сонячної конвекції. Автори нового дослідження вважають, що диференціальне обертання, найімовірніше, контролюється коливаннями акустичних хвиль у зоні конвекції, які можна виявити на поверхні Сонця як вихрові рухи навколо полюсів.

Відомо, що поверхня Сонця, яку ми бачимо, тобто фотосфера, наповнена мільйонами варіацій акустичних коливань, які виникають з періодичністю приблизно 5 хвилин.

Хоча про ці варіації акустичних коливань було відомо вже давно, але лише 3 роки тому вчені виявили новий тип глобальних акустичних коливань. Вони мають набагато триваліший період — 27 днів. З'явилося припущення, що ці величезні акустичні хвилі, які проходять через усе Сонце, якимось чином пов'язані з диференціальним обертанням нашої зірки. Вчені висунули гіпотезу, що довготривалі режими коливань засновані на диференціальному обертанні.

Автори нового дослідження провели більш ретельний аналіз отриманих даних і виявили, що відносини розвиваються в обидва боки. Тобто диференціальне обертання обмежується гігантськими акустичними хвилями.

Щоб вивчити взаємозв'язок між ними, вчені створили тривимірне чисельне моделювання, в якому досліджували вплив коливань. Учені виявили, що варіації акустичних коливань у вищих широтах, тобто ближче до полюсів, дуже сильно впливають на поведінку Сонця, коли переносять тепло з полярних регіонів в екваторіальні.

У полярних регіонах Сонця вища температура, ніж на екваторі, тому перенесення тепла обмежує різницю температур між двома регіонами Сонця. Це означає, що різниця в температурі не може бути більшою за 7 градусів Цельсія.

Хоча це дуже маленька різниця, але, якщо говорити про Сонце, яке являє собою кулю, що обертається, з гарячої плазми з температурою в тисячі градусів, то саме цей температурний діапазон у кінцевому підсумку контролює диференціальне обертання.

Як уже писав Фокус, фізики на Великому адронному колайдері починають пошук невидимих частинок. Вчені сподіваються виявити частинки, які не входять до Стандартної моделі фізики елементарних частинок.

Також Фокус писав про запропоновану вченими нову місію на Меркурій. Її головна особливість полягає в тому, що планується використовувати сонячне вітрило. Це дасть змогу підвищити ефективність досліджень першої від Сонця планети.