Медленное вращение Солнца поставило ученых в тупик. Что произошло?

Команда астрономов наблюдала за звездой достаточной долго и полагает, что установила источник замедления. Гипотеза выглядит довольно элегантно, хотя многие относятся к ней скептически, полагая теорию спекулятивной. Но если предположение окажется верным, то астрономы могут утверждать, что они обнаружили некоторые особенности, общие для всех звезд во Вселенной.

Солнце — непростой предмет для изучения. Большая часть его наружного слоя вращается равномерно, напоминая шар, окруженный бурлящей турбулентностью, которая называется конвективная зона. Сравнительно тонкий (всего лишь 500 км толщиной) слой, излучающий свет, вращается  более плавно, а внешний 70-км слой вращается примерно на 5% медленнее, чем внутренние слои, согласно данным Американского физического общества. По словам астронома Джеффа Куна, такое поведение весьма необычно и не отвечает современным теориям физики конвекции и турбулентности. Почему же весьма стабильный на первый взгляд слой так замедлен?

Теория ученых даже слишком проста: если Солнце вращается, значит оно излучает частицы под углом. Эти частицы тоже будут производить вращательное усилие (т.н. крутящий момент), что со временем и приводит к легкому замедлению вращения внешнего слоя. Проще всего подобный эффект увидеть на примере садового разбрызгивателя: обычно подвижные разбрызгиватели вращаются в том же направлении, что и струи воды. Но если по‑настоящему тяжелый (а Солнце обладает огромной массой) разбрызгиватель предварительно раскрутить в обратную сторону, то капли воды существенно замедлят его вращение. И, если Солнце замедляется подобным образом, то так ведут себя все звезды, говорит Кун.

Астрономы провели множество наблюдений для того, чтобы подтвердить гипотезу фактами, и в этом им помог спутник НАСА Solar Dynamics Observatory satellite. Они рассчитали скорость вращения внешнего слоя Солнца, отслеживая то, как акустические волны (аналог землетрясений на Земле) движутся от поверхности звезды к ее ядру и обратно. Это позволило исследователям провести детальное измерение вращательного момента, которые были опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Другие физики полагают, что, хоть расчеты сами по себе достаточно интересы, гипотеза в целом спекулятивна. В расчетах явно не хватает данных о вязкости и характере газовой среды внутри Солнца (измерить ее в настоящее время не представляется возможным), а потому замедление могло возникнуть просто из-за того, что турбулентность немного увеличивает вязкость плазмы.

Источник