Ядро Солнца вращается аномально быстро, выяснили ученые

Распространенное представление об устройстве нашего небесного светила разрушилось, как только стало понятно, что его ядро и "внутренности" совершают вращение с большей скоростью, чем его поверхностный слой. Скорости разных частей Солнца разнятся в 4 раза.

Астрофизик Роджер Ульрих считает, что такое небывалое различие в скорости вращения существует из-за накопленной около 4,6 млн. лет назад энергии в ядре, в то время звезда еще только зарождалась. Это стало огромной неожиданностью для ученых, и в то же время данный факт позволяет им предполагать, что они нашли первое свидетельство того, каким было светило в момент образования.

Астрономы считают скорость вращения звезд вокруг своей оси важным показателем, поскольку он помогает высчитать возрасты светил, классифицировать их по типам и определить наличие спутников. Обычно вращение в более быстром режиме происходит у молодых звезд, это помогает ученым отыскивать «двойников» Солнца и других светил.

Данные собранных за последние полвека наблюдений свидетельствовали о том, что недра и поверхность нашей звезды вращаются вокруг оси с одинаковой скоростью. Это предположение служило основой для построения гипотез о составе и функционировании других звезд. Проверить это ранее не представлялось возможным, так как на поверхности Солнца не было видно следов вращения его недр, так называемых гидродинамических гравитационных волн.

Поскольку волны не могли дойти до солнечной поверхности, астрофизики решили сконцентрировать свое внимание на недрах. Ученые начали наблюдать другие типы волн — сейсмические колебания, возникающие внутри звезды во время сейсмической активности на ней. «Солнцетрясения» привлекают ученых уже многие годы, за ними ведут слежку зонды SDO, SOHO и другие космические обсерватории. Однако с помощью данных колебаний получить информацию о составе ядра и недрах звезды невозможно.

Исследователи выдвинули предположение, что может происходить взаимодействие между сейсмическими волнами и гравитационными, если их перемещения направлены к солнечному ядру и обратно. Такие взаимодействия должны находить отражение в смене их структуры с течением времени.

Об этом задумывались раньше и другие астрофизики, но проверить гипотезу было невозможно из-за низкой скорости гравитационных волн в солнечных недрах. Одно колебание таких волн может длиться как пару дней, так и несколько месяцев. По этой причине ученые не предпринимали попыток найти их следы в связи с сейсмическими волнами.

Группа ученых под руководством Роджера Ульриха начала отыскивать подобные всплески в архивах с данными, собранными посредством функционирующего вот уже 16 лет зонда SOHO. Анализ информации осуществлялся с помощью суперкомпьютеров.

Такой анализ и привел ученых к выводу о различиях в частотах гравитационных волн в ядре звезды и на ее внешних слоях. Астрофизики рассчитали, что скорость вращения солнечного ядра в 4 раза превышает скорость вращения его внешних слоев. При этом ядру требуется неделя для совершения одного оборота, а поверхности — 28-30 дней.

До конца не ясна природа таких различий, но Ульрих и его группа полагают, что солнечный ветер может тормозить вращение поверхностных слоев. Также замедлению вращения могут способствовать солнечные пятна и прочие магнитные структуры, расположенные вблизи поверхностных слоев звезды.