Уже давно известно, что наше Солнце никогда не отдыхает. Ученые внимательно следят за мощными вспышками и протуберанцами, яркими петлями, составленными из потоков заряженных частиц, которые изгибаются и словно бы парят над его поверхностью, темными пятнами и другими внешними проявлениями активности Солнца.
В результате длительных наблюдений и исследований было установлено, что направление солнечных магнитных полей изменяется в рамках 11-летнего цикла. Сначала оно практически совпадает с меридианами, что соответствует минимуму, а на пике активности, когда возникает большое количество темных пятен, направление поля начинает соответствовать параллелям.
Специалисты предполагали, что данные изменения зависят от потоков вещества, которые находятся внутри нашей звезды. Движение происходит в направлении с востока на запад, замедляясь у полюсов и ускоряясь рядом с экватором. Кроме того, наблюдается перемещение вещества в конвективной зоне, расположенной между экватором и полюсами, где оно движется в обоих направлениях.
Но после долгого наблюдения за активностью Солнца и прогноза будущих изменений выяснилось, что данная модель не совсем полная.
По словам профессора Филипа Шеррера из Стэндфордского университета, в течение десятилетий считалось, что изменения в солнечном магнитном поле напрямую связаны с потоками вещества, находящимися между экватором и полюсами. Но прогноз состояния солнечного вещества для последнего десятилетия XX века, использующий эту модель, не оправдался.
Специалисты Стэндфордского университета и НАСА предложили новую модель, описание которой появилось в журнале The Astrophysical Journal Letters. В статье отмечается, что нижний поток солнечного вещества, направленный в сторону полюсов, должен проходить не по самому дну конвективной зоны, а прямо под противоположным потоком.
Вполне возможно, что поток солнечного вещества, направленный от экватора к полюсам на глубине примерно в 32 тысячи километров, является самым близким к поверхности, но некоторые сомнения есть для обратного движения к полюсам. Ранее специалисты допускали, что второй поток расположился рядом с нижней границей конвективной зоны, достигнув глубины в 200 тысяч километров.
По словам доктора Жуньвэя Чжао, данное предположение использовали для того, чтобы описать солнечное динамо. Но, как оказалось, оно было не совсем точным.
Новая модель получилась несколько сложнее. Выяснилось, что нижний поток солнечного вещества должен идти не по дну конвективной зоны, а прямо под противоположным потоком. Таким образом, возникают два кольца циркуляции, а в районе экватора вещество движется не со дна конвективной зоны, а из ее середины.
Данную модель удалось построить с использованием астросейсмологии – направления, которое использует анализ колебаний в веществе, позволяющий получить множество данных о внутреннем строение изучаемого объекта.
Также специалисты использовали данные от Обсерватории солнечной динамики – результаты наблюдений за поверхностью Солнца в течение двух лет на четырех разных высотах.
|
