Солнце оказалось матрёшкой

Внешние слои нашей звезды делают один оборот вокруг оси за месяц, а ядро Солнца — всего за неделю.

Астрономы из США и Франции установили, что ядро Солнца вращается вчетверо быстрее, чем его внешние слои, что резко расходится с предшествующими представлениями о его устройстве. Ранее учёные предполагали, что скорости вращения ядра и поверхности равны. Открытие может заставить пересмотреть представление об эволюции не только Солнца, но и других звёзд. Соответствующая статья опубликована в Astronomy & Astrophysics.

Учёные проанализировали данные 16 лет наблюдений прибора GOLF (Global Oscillations at Low Frequencies) с борта космической обсерватории наблюдения за Солнцем SoHO (Solar and Heliospheric Observatory). Прибор отслеживает низкочастотные акустические колебания на поверхности светила, в частности их силу и периодичность. Время от времени такие акустические волны уходят вглубь звезды, а затем, через определённое время, возвращаются обратно. Если направление их погружения в недра звезды совпадает с направлением её вращения, то период возврата обратно на поверхность у этих акустических волн один. Если же направление погружения не совпадает с направлением вращения Солнца, то период возврата акустических волн на поверхность другой.

Авторы работы отмечают, что в недрах звезды должны существовать собственные колебания, порождаемые вращением ядра светила, так называемые гидродинамические гравитационные волны, которые следует отличать от истинных гравитационных волн. Взаимодействие погружающихся акустических волн с внутренними гидродинамическими — наиболее вероятное объяснение разности в скорости возврата первого типа волн на поверхность.

Рассчитав на основе этого взаимодействия силу и периодичность гидродинамических гравитационных волн, исследователи получили необычный результат — скорость вращения ядра вчетверо превысила скорость вращения поверхности. То есть если видимая часть Солнца заканчивает один цикл вращения вокруг оси примерно за месяц, то внутренняя — лишь за неделю.

Скорость вращения звезды — важный параметр при её анализе. Из наблюдений за другими светилами известно, что их скорость вращения, а также частота "звездотрясений" (аналогов землетрясений) прямо зависят от возраста. По новым данным получается, что скорость вращения ядра звезды не меняется — Солнце, по расчётам, делало один оборот вокруг оси за неделю примерно 4,5 миллиарда лет назад, сразу после своего образования. Замедляют вращение лишь внешние слои светил — возможно, из-за звёздного ветра, выбросов заряженных частиц с их поверхности. Открытие поможет точнее датировать возраст далеких звёзд и определять их склонность к выбросам вещества, способным отрицательно повлиять на обитаемость экзопланет.