Физики смогли объяснить странное вращение Солнца

Что с ним не так?

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 ученых.

Авторы нового исследования, опубликованного в журнале Science Advances, представили решение этой загадки, 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, но и 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.

Известно, что поверхность Солнца, которую мы видим, то есть фотосфера, наполнена миллионами вариаций акустических колебаний, которые 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 и 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. Ученые 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.