Новости

15.08.2017 21:56
Рубрика: Общество

Заглянули внутрь звезды

Ученые разгадали загадку Солнца, над которой бились 40 лет
Сегодня расстояния для науки не преграда. Хотя Солнце удалено от нас почти на 150 миллионов километров, астрономы не только знают очень многое о поверхности звезды, но и сумели заглянуть в ее внутренности. Разобрались с ее строением, выявили границы ядра, его температуру и размеры, а также параметры окружающих ядро различных зон - хромосферы, фотосферы и т.д.

Но одна загадка оставалась неразгаданной, над ней ученые бьются уже 40 лет. Речь идет о поведении солнечного ядра. Ученые хотели понять, как оно вращается, с какой угловой скоростью? Так же, как вещество на поверхности, а может, быстрее или медленней? Это важно знать, чтобы разобраться в сути многих происходящих на светиле процессов и прогнозировать его поведение.

Почему столько лет никак не удавалось найти решение этой задачи? Дело в том, что в лоб ее не возьмешь, для этого надо каким-то образом проникнуть внутрь Солнца на глубину почти 500 тысяч километров. Нужно искать какие-то косвенные "улики". Чтобы их обнаружить, международная группа ученых проанализировала данные, полученные за 16 лет работы космического аппарата SOHO, созданного НАСА и Европейским космическим агентством (ЕКА).

- По мнению авторов этого проекта, ключом к разгадке должны были стать особые гравитационные волны. Их не надо путать с обычной гравитацией, - сказал корреспонденту "РГ" кандидат физико-математических наук Антон Рева из Физического института РАН. - Дело в том, что на Солнце есть два типа волн. Одни - звуковые. Они возникают, когда вещество звезды сжимается и разжимается, порождая звуковые волны. Их легко наблюдать с помощью различных приборов, период колебаний - 3-5 минут. Эти волны давно изучают, что позволило ученым многое понять о процессах на Солнце.

Однако на этом дело застопорилось. Звуковые волны "гуляют" вблизи поверхности, практически не проникая глубже, а тем более к ядру, до которого сотни тысяч километров. Как же до него добраться? Ряд данных, полученных аппаратом SOHO, давали наводку, что помимо звуковых волн на Солнце могут быть некие гравитационные волны, причем очень низкой частоты. Они должны приходить с больших глубин, в том числе и от ядра. Ведь там вещество тоже "живет", а значит, подает какие-то сигналы. Но их намного сложней "услышать", так как, поднимаясь, они постепенно затухают.

Еще одна трудность для их фиксации - большой период колебаний, который составляет десятки часов. И наконец, самое сложное: по версии ученых, эти и так слабые гравитационные волны если и доходят до поверхности, то на фоне сильных звуковых волн. Надо исхитриться и как-то выделить полезный, но "хилый" сигнал ядра от мощного вредного шума.

- Ученые сумели решить эту сложнейшую задачу, - говорит Антон Рева. - Говоря образно, им удалось на картине звуковых волн отыскать следы гравитационных. А уже по ним рассчитать скорость вращения солнечного ядра.

Оказалось, что оно совершает один оборот вокруг своей оси за неделю, что почти в четыре раза быстрей, чем оборачивается поверхность Солнца и другие его слои. По мнению научного сотрудника НАСА Бернхарда Флека, это одно из самых удивительных открытий, совершенных аппаратом SOHO за все время его работы.

Почему скорости на глубине и на поверхности так сильно различаются? Пока у науки нет четкого ответа, но есть версии. Возможно, что скорость вращения ядра сохранилась такой же, какой была во время формирования звезды около 4,6 миллиардов лет назад. А во времена ранней молодости Солнца каким-то образом радиация и солнечный ветер, создаваемые светилом, стали замедлять вращение внешних слоев звезды. Так ли это? Еще предстоит найти ответы. По мнению авторов исследования, это открытие может стать началом новой гелиофизики.

Инфографика "РГ": Антон Переплетчиков / Юрий Медведев
Общество Наука Общество Космос Научный подход с Юрием Медведевым