Рыбалка в апреле: кого, на что и как ловить
01.04.2022
ВОЗ назвала редко встречающиеся штаммы COVID-19
01.04.2022
Показать все

Нарушают законы физики. На Солнце обнаружили загадочные волны

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 можно объяснить, — в материале РИА Новости.

Волны Россби

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. В океане эти течения движутся вдоль термоклина — границы между теплым верхним слоем воды и нижним холодным.
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 лишь разницей, что у нее еще есть магнитное поле.
Вихри на Солнце
Вихри в экваториальной части Солнца
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. В качестве индикаторов движения использовали гранулы — конвективные ячейки размером около 1,5 тысяч километров, которыми покрыта вся видимая поверхность Солнца — фотосфера.
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.
Движение солнечных волн Россби
Ячейки солнечных волн Россби

Новые сверхбыстрые

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.
Ранее британские ученые выяснили, что акустические волны, исходящие из недр Солнца, и магнитные в короне — самом внешнем слое солнечной атмосферы — интерферируют, входя на определенных частотах в резонанс.
Возможно, считают ученые, в глубинах Солнца есть какие-то еще неизвестные нам силы. Во всяком случае, модель, удовлетворительно объясняющую HFR только на основе магнетизма, гравитации и конвекции, построить не удается.
Художественное изображение высокочастотных вихревых потоков на Солнце
Художественное изображение вихревых потоков на Солнце, связанных с высокочастотными ретроградными волнами

Загадки солнечных недр

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.
Гелиосейсмические наблюдения позволили выделить солнечное ядро, окружающую его зону лучистого переноса и расположенную ближе к поверхности конвективную зону, где солнечное вещество движется: более горячая плазма из внутренних областей поднимается вверх и, охладившись, опускается обратно.
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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Авторизация
*
*
Войти с помощью: 
Регистрация
*
*
*
captcha
Войти с помощью: 
Генерация пароля

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: