Mokslininkai atskleidė Saulės vidinio branduolio paslaptį

Arčiausiai Saulės centro esantis regionas nuo mūsų smalsių žvilgsnių yra uždengtas, ir toks slapukavimas, panašu, padėjo branduoliui ilgai neatskleisti didžiulės savo paslapties.

Pirmą kartą mokslininkams pavyko tiksliai išmatuoti Saulės branduolio sukimąsi, ir paaiškėjo, kad jis sukasi ne tokiu pat greičiu kaip paviršius, tačiau beveik keturis kartus greičiau.

Nors tyrėjai tokią prielaidą apie Saulės branduolio sukimosi greičio nesutapimą su paviršiaus sukimosi greičiu nagrinėjo ir anksčiau, tačiau iki šiol nebuvo kaip tokią hipotezę patikrinti – ir daugelis manė, kad visa Saulė sukasi kaip vientisas kūnas, kaip karuselė.

Bet naujausi ESA ir NASA SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) duomenys suteikia pirmus duomenis apie per Saulę sklindančias savotiškas žemo dažnio gravitacijos bangas (g-bangas, nesumaišykite su gravitacinėmis bangomis), kurios ir atskleidė branduolio sukimąsi.

„Ieškojome šių paslaptingųjų Saulės g-bangų ilgiau nei 40 metų, ir nors ankstesni bandymai kai kurių užuominų pateikė, nė viena nebuvo vienareikšmiška,“ sako astronomas Ericas Fossatas iš Côte d'Azur observatorijos Prancūzijoje.

„Galiausiai atradome, kaip sukimosi pėdsaką aptikti užtikrintai.“

Iki šiol mokslininkams pavyko išmatuoti aukštesnio dažnio bangas, vadinamas spaudimo arba pirmines bangas (p-bangas), kurios sklinda per viršutinius Saulės sluoksnius ir lengvai aptinkamos Saulės paviršiuje.

Tuo tarpu g-bangos vibruoja giliai žvaigždės viduje, ir nors gali suteikti žinių apie branduolį, paviršiuje jos aiškių pėdsakų nepalieka.

„Visos iki šiol tyrinėtos Saulės osciliacijos yra garso bangos, bet Saulėje turėtų būti ir gravitacijos bangų,“ paaiškino Fossatas, „su visais pakilimais ir nusileidimais bei horizontaliais judesiais, kaip bangos jūroje.“

Naudodami per 16 metų surinktus SOHO stebėjimų duomenis, ir analizuodami garso sklidimo per Saulę ir atgal trukmę (4 valandos, 7 minutės), tyrėjai sugebėjo išskirti tam tikrą g-bangų rūšį, vadinamąją g-modą.

Šukuodami duomenis, jie aptiko moduliacijų seriją – nelyg povandeninių bangų mūšą – parodžiusią, kaip g-bangos purto Saulės branduolį.

Šie rezultatai rodo, kad Saulės branduolys apsisuka maždaug kartą per savaitę, tai yra beveik keturis kartus greičiau, nei Saulės paviršius ir tarpiniai sluoksniai, kurie irgi nėra vienodi: apie pusiaują apsisuka per 25 dienas, apie ašigalius – per 35 dienas.

„Tai neabejotinai yra svarbiausias SOHO rezultatas per pastarąjį dešimtmetį ir vienas iš didžiausių visų laikų SOHO atradimų,“ pažymi Bernhardas Fleck, SOHO projekto mokslininkas iš NASA Goddard kosminių skrydžių centro.

Tokį sukimosi neatitikimą mokslininkai spėja esant pačios Saulės gyvavimo pradžios palikimu.

Manoma, kad nuo Saulės sklindanti radiacija ir vėjas gali sulėtinti išorinius regionus – bet tai yra tik paviršiuje vykstantis reiškinys, nepaveikiantis giliausių sluoksnių.

„Labiausiai tikėtinas paaiškinimas, kad branduolio sukimasis yra palikimas iš Saulės formavimosi periodo prieš 4,6 milijardus metų,“ sako vienas iš komandos narių, astronomas Rogeris Ulrichas iš UCLA.

„Tai netikėta ir jaudina, kad galbūt atradome pirminio Saulės formavimosi reliktą.“

Ir nors tai itin svarbus atradimas astronomams, galutinai patvirtinantis g-modos buvimą Saulėje po tiek jų paieškų metų, tyrėjai sako, kad tai tik pradžia.

„Išties nuostabu žvelgti į mūsų Saulės branduolį ir netiesiogiai išmatuoti jo sukimosi greitį,“ sako Fossatas.

„Bet nors dešimtmečius trukusi paieška baigta, atsiveria naujas Saulės fizikos langas.“

Atradimas publikuotas Astronomy & Astrophysics.

Peter Dockrill
sciencealert.com