"Мы обращаемся к Солнцу тогда, когда нужно проверить, насколько хорошо мы понимаем устройство звезд и - до некоторой степени - других объектов Вселенной, - поясняет Джереми Дрейк (Jeremy Drake) из американского Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - CfA, Кембридж, штат Массачусетс), - Но чтобы понимать, как работает Солнце, мы должны точно знать, из каких элементов оно состоит".
Как ни странно, правильного ответа на вопрос о том, сколько неона (Ne, атомный номер 10) содержится в Солнце, до сих пор не было. А знать это совершенно необходимо для того, чтобы создавать правдоподобные теоретические модели работы звездной "термоядерной печки". Атомы неона наряду с углеродом, кислородом и азотом играют важную роль в процессах переноса энергии, высвобождаемой за счет термоядерных реакций в ядре светила, к его поверхности, откуда она в виде излучения изливается в окружающий космос.
Интенсивность этого энергетического потока определяется расположением и размерами внутренней области звезды, получившей название конвективной зоны. Считается, что конвективная зона солнцеподобных звезд начинается около их поверхностных слоев и простирается до глубины в 20-30% радиуса (у Солнца это приблизительно 125 тысяч миль или 200 тысяч километров). Это зона частично ионизованных водорода и гелия, находящихся в состоянии непрерывной ротации. Перенос теплоты в конвективной зоне значительно эффективнее, чем в устойчивых слоях, поэтому градиент температуры в конвективной зоне мал (отсюда и ее столь большая толщина). Этот турбулентный газ выполняет чрезвычайно важную работу, потому что почти вся энергия, испускаемая поверхностью Солнца, доставляется туда за счет конвективных процессов.
Внизу, в основании конвективной зоны, образуются очень крупные ячейки с поперечником в половину радиуса светила (350 тысяч километров), в следующем слое размер ячеек меньше, и т.д., пока, наконец, в верхнем слое их размер не составит "всего" несколько сотен километров. На поверхности Солнца хорошо видны границы всех этих ячеек - при этом мелкие дают так называемые гранулы, средние - уже супергранулы - то есть хромосферную сетку, а самые крупные - гигантские структуры. При наличии сильного магнитного поля конвекция в верхнем или среднем слое останавливается, поток теплоты уменьшается, и на поверхности звезды появляются характерные темные пятна.
Попытки получить точную оценку количества неона на Солнце с помощью спектрального анализа проваливались из-за некой причуды природы: атомы солнечного неона, разогретые до миллионов градусов, не дают никаких линий в оптическом диапазоне. Не очень-то помогает и их яркое сияние в рентгене - во всяком случае, анализ излучения перегретого газа солнечной короны в ходе затмений Солнца вызывает большие сложности.
Чтобы выяснить, сколько неона содержится в похожих на Солнце звездах, Дрейк и его коллега Паола Теста (Paola Testa) из Массачусетского технологического института (MIT, Кембридж) провели наблюдения 21 солнцеподобной звезды, что находятся в пределах 400 световых лет от Земли. Эти достаточно близкие к нам звезды и наше Солнце в принципе должны обладать примерно одинаковым соотношением количества неона и кислорода (их пики можно увидеть на графике справа внизу картинки).
Выяснилось, что для всей нашей дружной "звездной семейки" характерно в среднем почти трехкратное превышение концентрации неона по сравнению с тем, что было принято для Солнца. Получается, что либо Солнце - это редкий уникум и резко отличается от всех своих ближайших "товарок", либо оно все-таки содержит намного больше неона, чем думали раньше. Разумеется, астрофизики склоняются к последнему варианту.
Источник:
NASA's Chandra Neon Discovery Solves Solar Paradox - Chandra Press Room
На Солнце наблюдаются колебания с периодами от 3 до 15 минут. Исторически первыми открыты колебания с периодом около 5 минут, что и объясняет название - пятиминутные колебания. В окрестности 5 минут мощность колебаний максимальна, хотя максимум достаточно широкий. Наблюдая волны на диске Солнца, можно измерить горизонтальную длину волны, и диапазон наблюдаемых длин волн покрывает все доступные размеры - от предельно коротких волн, которые только можно наблюдать (порядка 0,1 секунды), до волн, с длиной, соизмеримой с полной окружностью Солнца. Волны могут распространяться в любом направлении по диску Солнца, и для описания их движения используют две горизонтальные длины волны - вдоль двух выбранных направлений - и измеряют двумерную картину волнового поля.
Современные эксперименты по наблюдениям солнечных колебаний можно разделить на несколько групп, прежде всего по характеру измеряемого сигнала. Наиболее популярны измерения доплеровских скоростей. Поскольку скорость есть величина векторная, то можно говорить только об измерении проекции скорости на луч зрения, то есть несколько неполной информации.
| А также : | Наука Общество |