Опровергнута прежняя модель движения вещества внутри Солнца

На первый взгляд кажется, что Солнце не меняется, исчезая под вечер и вновь озаряя небосвод под утро. Как известно, в действительности всё обстоит иначе: мощные вспышки и протуберанцы, яркие петли из потоков заряженных частиц, изгибающихся, словно парящих над поверхностью, наконец, тёмные пятна — далеко не полный перечень внешних проявлений солнечной активности.

Учёные давно заметили, что магнитные поля на Солнце меняют своё направление в рамках одиннадцатилетнего цикла. Сначала поле примерно совпадает с меридианами – это минимум, на пике активности, когда появляется много тёмных пятен, направление поля соответствует параллелям.

Принято считать, что такие изменения связаны с потоками вещества внутри звезды. Кроме того, что движение происходит с востока на запад: медленнее у полюсов и быстрее в районе экватора, вещество перемещается в конвективной зоне между полюсами и экватором — в обоих направлениях.

Долгие наблюдения за солнечной активностью и прогнозы будущих изменений на нашем светиле показали неполноту прежней моделей.

"Десятилетиями считалось, что потоки вещества между полюсами и экватором вызывали изменения в магнитном поле, — говорит профессор Филип Шеррер (Philip Scherrer) из Стэнфордского университета (Stanford University). — Но наш прогноз состояния Солнца в последнее десятилетие XX века не оправдался".

Новую модель предлагают специалисты из NASA и Стэнфордского университета. В статье, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal Letters, учёные соглашаются, что некоторые допущения вызывали многочисленные противоречия в расчетах.

По их мнению, с одной стороны, возможно, что поток вещества от экватора к полюсам, располагающийся на глубине около 32 тысяч километров — наиболее близок к поверхности, но сомнения вызывает обратное движение — в сторону полюсов. Ранее допускалось, что второй поток находится вдоль нижней границы конвективной зоны на глубине 200 тысяч километров.

"Это предположение и использовалось для описания солнечного динамо, — объясняет доктор Жуньвэй Чжао (Junwei Zhao) специалист по гелиосейсмологии из Стэнфорда. — Оказывается, что всё не совсем так".

Построенная на основе новых данных модель получилась сложнее. Оказалось, что нижний поток вещества в сторону полюсов должен проходить не по дну конвективной зоны, а прямиком под противоположным потоком. Получается, что образуются два кольца циркуляции, причём вещество поднимается в районе солнечного экватора из середины конвективной зоны, а не со дна.

Эта модель была построена благодаря астросейсмологии. Подобно земной сейсмологии это направление основано на анализе колебаний, проходящих через вещество, и позволяет получить массу информации о внутреннем строении объекта.

Кроме того, учёные использовали данные, полученные Обсерваторией солнечной динамики (SDO). Были собраны результаты двух лет наблюдений поверхности Солнца на четырёх различных высотах.

Также по теме:
Гигантский инструмент для российских астрофизиков
Получены самые точные снимки рождения новой звезды
Найдена экзопланета, где Новый год можно справлять каждые 8,5 часов
Пульсар помог определить мощность магнитного поля сверхмассивной чёрной дыры Галактики
У маленьких солнц обнаружена атмосфера, богатая свинцом
Зафиксированы ранее неизвестные колебания продолжительности земных суток