Нарушители законов физики - на Солнце обнаружили странные волны

© Photo : NASA GoddardСолнечная вспышка в левой части Солнца
Солнечная вспышка в левой части Солнца - Sputnik Армения, 1920, 03.04.2022
Подписаться
Астрономы увидели на Солнце необычные вихревые потоки. Они движутся в направлении, противоположном вращению звезды, причем в три раза быстрее, чем полагается по законам гидродинамики. О том, как это объяснить, — в материале Владислава Стрекопытова, РИА Новости.
ЕРЕВАН, 3 апр — Sputnik. В жидкой или газообразной фазе любого вращающегося тела возникают инерционные волны. В 1939-м американский метеоролог шведского происхождения Карл-Густав Арвид Россби открыл их в атмосфере Земли. Такие есть и в океане.
Волны Россби возникают из-за неодинаковой на разных широтах силы Кориолиса — инерционной, порождаемой вращением Земли. В результате в атмосфере формируются течения планетарного масштаба, влияющие на погоду и климат. Они переносят теплый воздух из тропиков к полюсам, а холодный — обратно, определяют чередование циклонов и антициклонов.

Около 40 лет назад ученые предсказали, что волны Россби должны быть и на Солнце, вращающемся, как и Земля, вокруг своей оси. Солнечная плазма ведет себя, как жидкость и газ, с той разницей, что у нее еще есть магнитное поле.

В 2018-м немецкие специалисты из Института исследований Солнечной системы имени Макса Планка зафиксировали на экваторе звезды волновые завихрения, распространяющиеся в направлении, противоположном ее вращению.
Проанализировав данные гелиосейсмического и магнитного детектора HMI космической обсерватории солнечной динамики НАСА SDO (Solar Dynamics Observatory) за шесть лет наблюдений, ученые отметили перемещение фотосферных гранул и выявили более крупные вихревые потоки. Оказалось, что их контролируют волны Россби, отличающиеся на Солнце гигантскими размерами, сравнимыми с радиусом звезды, очень малой амплитудой и периодом колебаний в несколько месяцев. Неудивительно, что их раньше не замечали.
Недавно исследователи из Центра космических наук Нью-Йоркского университета в Абу-Даби (NYUAD) тщательно перепроверили данные HMI за десять лет с момента запуска SDO в 2010-м и дополнили их результатами группы Global Oscillation Network Group за 24 года — всемирной сети из шести идентичных телескопов, наблюдающих за Солнцем в режиме 24/7.
В итоге обнаружили еще один вид колебаний, названный высокочастотными ретроградными волнами (HFR). Они выглядят как меняющийся узор вихрей (вроде земных циклонов и антициклонов), располагающихся антисимметрично — в шахматном порядке, с двух сторон от солнечного экватора.
Физическая природа HFR пока непонятна. Как и волны Россби, они движутся против вращения звезды, но в три раза быстрее. Скорее всего, в их образовании участвуют еще какие-то силы: магнитные поля, гравитационные волны или конвекционные потоки плазмы. Не исключено одновременное воздействие двух или трех дополнительных факторов.
Чтобы понять внутреннее строение звезд и планет, геофизики анализируют волновые колебания на их поверхности. По аналогии с сейсмологией — разделом геофизики, изучающем недра Земли по сейсмическим волнам, отраженным от глубинных границ, в 1980-е возникла гелиосейсмология — наука, посвященная особенностям распространения акустических и гравитационных волн внутри Солнца.
Несмотря на эти достижения, вопросов еще много. В частности, до сих пор нет объяснения дифференциальному вращению Солнца. На разных широтах точки на его поверхности вращаются по-разному. Есть свидетельства того, что и внутри так же.
Исследователи надеются, что открытие волн нового типа расширит знания о процессах в недрах звезды, поможет построить уточненную модель. Это очень важно для понимания воздействия Солнца на Землю и другие планеты Солнечной системы.
Лента новостей
0