Хотя можно подумать, что все части поверхности Солнца вращаются с более-менее одинаковой скоростью, но это не так. Если бы можно было оказаться на экваторе нашей звезды, то полный оборот можно было бы совершить за 24 земных дня. Но оказавшись ближе к полюсам потребуется 34 земных дня для завершения полного оборота. Это называется дифференциальное вращение, и оно долгое время озадачивало физиков.
Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Science Advances, представили решение этой загадки. Об этом пишет ScienceAlert (перевод – «Фокус»).
Вращение Солнца является странным не только на его поверхности, но и глубоко в недрах звезды. Как показали наблюдения, это явление не ограничивается верхними слоями атмосферы Солнца. Оно наблюдается на глубине до 200 тысяч км через всю зону солнечной конвекции.
Авторы нового исследования считают, что дифференциальное вращение, скорее всего контролируется колебаниями акустических волн в зоне конвекции, которые можно обнаружить на поверхности Солнца как вихревые движения вокруг полюсов.
Солнце и акустические волны
Известно, что поверхность Солнца, которую мы видим, то есть фотосфера, наполнена миллионами вариаций акустических колебаний. Они возникают с периодичностью примерно 5 минут.
Хотя об этих вариациях акустических колебаний было известно уже давно, но всего 3 года назад ученые обнаружили новый тип глобальных акустических колебаний. Они имеют гораздо более длительный период — 27 дней.
Появилось предположение, что эти огромные акустические волны, которые проходят через все Солнце, каким-то образом связаны с дифференциальным вращением нашей звезды. Ученые выдвинули гипотезу, что долговременные режимы колебаний основаны на дифференциальном вращении.
Авторы нового исследования, провели более тщательный анализ полученных данных. Физики обнаружили, что отношения развиваются в обе стороны. То есть дифференциальное вращение ограничивается гигантскими акустическими волнами.
Чтобы изучить взаимосвязь между ними, ученые создали трехмерное численное моделирование, в котором исследовали влияние колебаний. Физики обнаружили, что вариации акустических колебаний в более высоких широтах, то есть ближе полюсам, оказывают очень большое влияние на поведение Солнца, когда переносят тепло из полярных регионов в экваториальные.
В полярных регионах Солнца более высокая температура, чем на экваторе, поэтому перенос тепла ограничивает разницу температур между двумя регионами Солнца. Это значит, что разница в температуре не может быть больше 7 градусов Цельсия.
Хотя это очень маленькая разница, но, если говорить о Солнце, которое являет собой вращающийся шар из горячей плазмы с температурой в тысячи градусов, то именно этот температурный диапазон в конечном итоге контролирует дифференциальное вращение.
Оставьте первый комментарий