Популярное мнение: “Солнце такое большое, потому что оно ближе к нам, чем другие звезды”. И не поспоришь же!
А насколько большое? А никто не в курсе.
Измеряли, конечно. Причем, астрономы разных стран измеряли. И данные получали примерно одинаковые.
Но последние исследования показали, что “размерчик” светила не тот.
Форма шара
Несмотря на то, что все планеты и звезды принято считать сферическими, они таковыми не являются.
Земля, как и другие мало-мальски изученные планеты, чуть сплюснута с полюсов. Такая форма называется геоид.
По мнению ученых, форма Солнца же максимально приближена к шару. Казалось, радиус так определить проще. Но нет.
Все дело в составе звезды.
Основная масса вещества, из которого “состоит” плазма Солнца, - водород и гелий. Это, как раз, максимально затруднило определение его границ.
В XVII веке удалось немного рассмотреть звезду в телескоп. Тут и поняли - оно как будто “бескрайнее”.
Сложно уловить, где светило заканчивается. Четкой границы нет. Край вроде бы темнее, но потом плавно переходит в окружающее пространство.
К XX веку астрономы догадались “измерить” размеры звезды в моменты затмения. И поначалу казалось, что удалось.
Официальные “замеры”
В 1970-х годах XX века получили следующие данные: радиус Солнца 695 990 км.
В 2015 году Международный астрономический союз (МАС) актуализировал иные данные, используя новые методы.
Исследования показали - размер определен не точно. МАС использовали метод измерения волновых колебаний на поверхности звезды (f-волны). По-простому - изучили фотосферу. И намеряли 695 700 км.
Для справки:
Фотосфера - глубокий слой Солнца, официально принятый за его границу.
Когда же измерили Солнце по-другому, стало понятно - данные отличаются.
Метод астеросейсмологии
Метод разработал британский профессор Кембриджского университета, астроном Дуглас Гоф совместно с коллегами.
В научном журнале New Scientist он описан подробно.
Чтобы было понятно, рассказываю простым языком. Аналогию, кстати, предложили сами авторы.
Представьте, что Солнце - колокол, который непрерывно звонит. В него постоянно “бьют” мельчайшие частички. Много частиц.
Такая “атака” порождает некую сейсмическую активность. Образуются миллионы колеблющихся звуковых волн.
Всего три типа:
- G-волны вызваны гравитацией (притяжением). Они представляют собой вертикальное движение.
- F-волны возникают на поверхности звезды и порой не доходят до края фотосферы.
- P-волны проходят через Солнце насквозь, даже через ядро. На них меньше воздействуют магнитные поля и турбулентность конвективной зоны Солнца (область находится под фотосферой).
Когда делали новые измерения Солнца, ориентировались на p-волны. И данные получились иные.
Но можно ли им верить?
Как “послушали” Солнце
21 октября 2023 в научном журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society была опубликована статья “Акустический размер Солнца” под авторством Д.Гофа и его японского коллеги М.Таката (Факультет астрономии Токийского университета).
Астрономы опубликовали подробный отчет о проведенной работе по измерению “нового” радиуса Солнца.
Исследователи использовали как раз свой метод астросейсмологии.
В работе отмечены все формулы подсчета и обоснование их применения.
И что же получилось? А вышло, что звезда на 160 км больше в диаметре.
Так по новым данным радиус Солнца составляет 695 780 км.
Вы можете подумать, какие уж тут принципиальные отличия от измерений 2015 года? А в масштабах вселенной разница и вовсе не такая уж большая. И потом, если ошиблись с f-волнами, где гарантии, что р-волны более точные?
Сам Дуглас Гоф, кстати, отмечает:
“Оба метода измерения имеют свои достоинства и недостатки. Пока не ясно, почему в результатах такие различия”.
Все хорошо, но зачем ученые так скрупулезно бьются над измерением радиуса Солнца? Какой в этом прок?
Оказывается, точное значение радиуса Солнца является важнейшим фундаментальным параметром и служит важнейшим индикатором такой физической величины, как солнечная постоянная.
Не будем вдаваться в тонкости, но по сути - это про количество солнечной радиации на единицу площади.
В общем, предвидение солнечной активности тем точнее, чем вернее представление о размерах светила.
Авторы последнего исследования выдвинули гипотезу - разница в полученных данных связана с одиннадцатилетними периодическими циклами солнечной активности.
Звезда временами “меняет” яркость, активность магнитных полей, количество корональных выбросов и другие показатели.
Возможно, в этом и кроется причина расхождений в измерениях радиуса.
Но это не точно.