Глава 5. Солнце

5.2. Внутри Солнца

5.2.1.1. Гелиосейсмология

Гелиосейсмология – наука, которая изучает колебания Солнца.

В шестидесятых годах XX века астрономы обнаружили, что верхний слой солнечной атмосферы раз в пять минут поднимается и опускается. Благодаря этим «солнцетрясениям» астрофизики научились прослушивать Солнце, как врач слушает удары сердца человека.

В солнечной атмосфере распространяются акустические волны, подобные звуковым волнам в воздухе. В верхних слоях солнечной атмосферы волны, возникшие в конвективной зоне и в фотосфере, передают солнечному веществу часть механической энергии конвективных движений и производят нагревание газов последующих слоев атмосферы – хромосферы и короны. В результате верхние слои фотосферы с температурой около 4500 K оказываются самыми «холодными» на Солнце. Как вглубь, так и вверх от них температура газов быстро растет.

Солнечная атмосфера постоянно колеблется. В ней распространяются как вертикальные, так и горизонтальные волны с длинами в несколько тысяч километров. Колебания носят резонансный характер и происходят с периодом около 5 минут.

Но самое интересное – это регистрация скорости колебания солнечной поверхности. Эти скорости очень малы – десятки сантиметров в секунду, но спектральными приборами (используя эффект Доплера) измеряется изменение скорости во времени, а не само значение скорости. Удалось построить зависимость скорости от глубины, что привело к уточнению внутреннего строения Солнца, размеров конвективной зоны и зоны лучистого переноса.

1

Рисунок 5.2.1.1.1. Различные слои Солнца вращаются с разной скоростью

Стало ясно, что внутренние части Солнца вращаются быстрее; особенно быстро вращается ядро. Именно особенности такого вращения могут приводить к возникновению магнитного поля Солнца.

Одна из нерешенных пока проблем – причины самих колебаний. Возможно, одной из причин может быть грануляция: выходящие на поверхность потоки плазмы вызывают разбегающиеся во все стороны волны. Однако, эта модель не может удовлетворительно ответить на все вопросы: в частности, почему волны столь устойчивы, что могут обежать все Солнце, не затухая.