Есть у нашего светила некоторые странные особенности поведения его поверхности, до сих пор не разгаданные. Так, на экваторе солнечное вещество вращается вокруг оси гораздо быстрее, чем на полюсах. Это называется дифференциальным вращением. То есть на разных широтах, от полюса к экватору, оно разное. До недавнего времени этот парадокс ученые не могли объяснить. Решить солнечную проблему взялись физики из Института исследований Солнечной системы Макса Планка. И результаты превзошли ожидания.
Разница температур
Уже давно не секрет, что экватор Солнца совершает один полный оборот примерно за 24 дня, у полюсов на это уходит на 10 дней больше. И это вращение по всей зоне конвекции оказалось вполне себе постоянным: вглубь от видимой солнечной поверхности примерно 200 тысяч километров. В этом слое горячая плазма наиболее сильно возмущается, за счет чего и формируется тот самый мощный магнетизм и активность светила.
Все, чем могли объяснить ученые эту разницу, так это разницей в температурах данных областей, и то чисто теоретически, поскольку измерить реальные температуры не представлялось возможным из-за отсутствия необходимых инструментов. Ведь глубокие недра Солнца раскалены до миллиона градусов.
Немецкие ученые из MPS на основе наблюдений за долгопериодическими колебаниями Солнца придумали свой способ, как это можно рассчитать. В этом им пригодились все данные, которые за 2017-2021 годы собрала Обсерватории солнечной динамики с помощью своих магнитного и гелиосейсмического томографов.
Глобальная динамика
Именно в тот период в солнечной поверхности были зафиксированы глобальные колебания. Они уж очень были похожи на огромные инерционные вихри, бушевавшие на солнечной поверхности месяцами. Особенно заметны были вихри на высоких широтах, имевшие скорость в 70 км/ч.
Данные всех собранных наблюдений заложили в один из мощных компьютеров, находящихся на балансе института. И он выдал ряд масштабных трехмерных симуляций, в то время как ранее использовались только двухмерные модели, предполагавшие симметрию относительно оси вращения Солнца.
Совершенно ожидаемо во всем оказались виноваты вихри. Именно они переносят от полюсов Солнца к экватору тепло в огромных объемах. Удалось измерить и разницу температур между этими областями. На первый взгляд она оказалась совсем незначительной – всего 7°.
❗Участившиеся случаи ограничения каналов вынудили нас заняться поиском альтернативных площадок. Канал про Космос мы уже перенесли в приложение SFERA. А скоро в SFERA появится и сервис для статей. Скачать мобильное приложение SFERA:
«Эта очень небольшая разница температур между полюсами и экватором управляет балансом угловых моментов на Солнце и, таким образом, является важным механизмом обратной связи для его глобальной динамики», – отметил директор MPS Лоран Гизон.
Солнечные колебания
«Если полюс Солнца примерно на семь градусов горячее экватора, то этого достаточно, чтобы вихри достигали скорости около 70 километров в час на значительной части поверхности звезды», – добавил соавтор исследования Роберт Кэмерон.
Точно так же на Земле формируются внетропические циклоны. Хоть детали и отличаются, но сам физический процесс аналогичен. Вот и получается, что схему, по которой наше Солнце вращается, контролируют долгопериодические солнечные колебания, которые аналогичны формирующим погоду на Земле бароклинически нестабильным волнам в земной атмосфере.
Проведенное исследование имеет особую важность, поскольку изучать физику солнечных недр особенно сложно. А сейчас у ученых, занимающихся этим вопросом, появилась возможность опираться на данные долгопериодических солнечных колебаний. Теперь-то все знают, какую активную роль в работе светила они играют. Сотрудники MPS собираются конкретизировать роль колебаний в солнечных процессах, а также оценить их диагностический потенциал в изучении Солнца.
Чтобы не потерять нас, подпишитесь на telegram-канал, который мы ведём для проекта SFERA. Срочные новости будут в закреплённых сообщениях.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
