Ученые, использующие совместный космический аппарат Европейского космического агентства (ESA)/NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), обнаружили «струйные потоки» или «реки» горячего электрически заряженного газа, называемого плазмой, текущие под поверхностью Солнца.. Они также обнаружили особенности, похожие на пассаты, переносящие газ под огненной поверхностью Солнца.
Эти новые открытия помогут им понять знаменитый цикл солнечных пятен и связанное с ним увеличение солнечной активности, которое может повлиять на Землю сбоями в электроснабжении и связи. Наблюдения являются последними, сделанными группой исследования солнечных колебаний (SOI) в Стэнфордском университете, Пало-Альто, Калифорния, и они основаны на открытиях, сделанных научной группой SOHO за последний год.
«Мы обнаружили движение, похожее на погодные условия в атмосфере Земли», - сказал доктор Джеспер Шоу из Стэнфорда. «Более того, совершенно новым открытием является то, что мы обнаружили струйный поток вблизи полюсов. Этот поток находится полностью внутри Солнца. Это совершенно неожиданно, и его нельзя увидеть на поверхности».
«Эти полярные потоки имеют небольшой масштаб по сравнению со всем Солнцем, но они все же огромны по сравнению с атмосферными струйными течениями на Земле», - добавил доктор Филип Шеррер, главный исследователь SOI в Стэнфорде. «Огибая Солнце примерно на 75 градусах широты, они состоят из уплощенных овальных областей около 17 000 миль в поперечнике, где материал движется примерно на 10 процентов (около 80 миль в час) быстрее, чем его окружение. Хотя это самые маленькие структуры, которые когда-либо наблюдались внутри Солнца, каждая все еще достаточно велика, чтобы поглотить две Земли."
Кроме того, на поверхности Солнца есть черты, похожие на земные пассаты. Солнце вращается гораздо быстрее на экваторе, чем на полюсах. Однако стэнфордские исследователи Скоу и доктор Александр Г. Косовичев обнаружили, что в северном и южном полушариях существуют пояса, где течения текут с разной скоростью относительно друг друга. Шесть из этих газовых полос движутся немного быстрее, чем окружающий их материал. Солнечные пояса имеют более 40 тысяч миль в поперечнике, и они содержат «ветры», которые движутся примерно на десять миль в час относительно своего окружения.
Первое свидетельство существования этих поясов было обнаружено более десяти лет назад доктором Робертом Ховардом из обсерватории Маунт-Вилсон. Исследователи из Стэнфорда показали, что пояса простираются на глубину не менее 12 000 миль ниже поверхности Солнца.
«С одной стороны, зональные пояса Солнца больше похожи на красочные полосы Юпитера, чем на область пассатов на Земле», - сказал доктор Стэнфордского университета. Крэйг ДеФорест. «Подобно полосам на шесте парикмахера, они начинаются в средних широтах и постепенно перемещаются к экватору в течение одиннадцатилетнего солнечного цикла. зоны.
Мы предполагаем, что различия в скорости плазмы на краю этих полос могут быть связаны с генерацией солнечного магнитного цикла, который, в свою очередь, порождает периодические увеличения солнечной активности, но нам потребуется больше наблюдений, чтобы убедиться, что это правильно», - сказал ДеФорест.
Наконец, солярные физики определили, что весь внешний слой Солнца, на глубину не менее 15 000 миль, медленно, но неуклонно течет от экватора к полюсам. Скорость полярного течения относительно мала, около 50 миль в час, по сравнению со скоростью его вращения, около 4000 миль в час; однако это достаточно быстро, чтобы переместить объект с экватора на полюс чуть более чем за год.
"Как ни странно, полярный поток движется в направлении, противоположном направлению солнечных пятен и зональных поясов, которые движутся из более высоких широт в более низкие", - сказал ДеФорест.
Доказательства полярного течения ранее наблюдались на поверхности Солнца, но ученые не знали, насколько глубоко простирается движение. При объеме, равном примерно 4 процентам всего Солнца, эта особенность, вероятно, оказывает важное влияние на активность Солнца, утверждают исследователи из Стэнфорда Шеррер, доктор Томас Л. Дюваль-младший, доктор Ричард С. Богарт и аспирант. Питер М. Джайлз.
В течение прошлого года космический корабль SOHO направлял свою батарею из 12 научных инструментов на Солнце с позиции в 930 000 милях от Солнца. Исследовательская группа из Стэнфорда наблюдала за поверхностью Солнца с помощью одного из этих инструментов, называемого доплеровским формирователем изображений Майкельсона, который может измерять вертикальное движение поверхности Солнца в миллионе различных точек один раз в минуту. Измерения показывают влияние звуковых волн, проникающих внутрь. Затем исследователи применяют методы, аналогичные наземной сейсмологии и компьютерной томографии, чтобы сделать вывод и нанести на карту характер течения и температуру под бурлящей поверхностью Солнца.
«Эти методы позволяют нам заглянуть внутрь Солнца с помощью звуковых волн, подобно тому, как врач может заглянуть внутрь беременной женщины с помощью УЗИ», - сказал доктор Шоу.
В настоящее время стэнфордские ученые идентифицировали новые структуры в недрах Солнца и уточнили форму ранее обнаруженных. Чтобы понять их связь с солнечной активностью, потребуются дополнительные наблюдения и время для анализа.
«На данный момент мы не знаем, извиваются ли потоки плазмы, как струйный поток на Земле, или это менее динамичная особенность», - сказал доктор Дуглас Гоф из Кембриджского университета, Великобритания. «Интересно предположить, что эти потоки могут влиять на солнечную погоду так же, как земной реактивный поток влияет на погодные условия на Земле, но сейчас это совершенно неясно. То же предположение может быть применимо и к другим потокам, которые мы наблюдали, или они могут действовать согласованно. Будет особенно полезно проводить наблюдения, когда Солнце вступит в свой следующий активный цикл, пик которого ожидается примерно в 2001 году».
- конец -
Изображения, подтверждающие эту историю, можно найти по следующему адресу в Интернете:
pao.gsfc.nasa.gov/gsfc/newsroom/flash/flash.htm