Наше Солнце может быть не таким большим, как мы думали

Звезда в центре нашей Солнечной системы — Солнце — может быть бесконечно меньше, чем думали ученые.

Команда из двух астрономов нашла доказательства того, что радиус нашего Солнца составляет несколько сотых. на процент тоньше, чем показали предыдущие анализы.

Это может показаться не таким уж большим, но может существенно повлиять на то, как ученые понимают светящийся шар света, который поддерживает жизнь на нашей планете.

Новые результаты, которые в настоящее время проходят экспертную оценку, основаны на звуковых волнах, генерируемых и задерживаемых внутри горячей плазмы недр Солнца, называемых «давлением» или p-модами. Подобно урчанию в животе, эти резонирующие шумы могут указывать на изменения давления, происходящие внутри солнечной кишки.

По мнению астрофизиков Масао Таката из Токийского университета и Дугласа Гофа из Кембриджского университета, колебания в p-режиме позволяют «динамически более надежный» вид внутренней части Солнца по сравнению с другими колеблющимися звуковыми волнами.

Чтобы понять, что это значит, проще всего представить Солнце как звонящий колокол, но не как колокол, в который ударили один раз – тот, который ученые из Стэнфордского университета описывают как постоянно подвергающийся ударам «множества крошечных песчинок».

Все эти сейсмические волнения производят миллионы колеблющихся звуковых волн или «мод», которые ученые могут измерить удаленно.

Помимо p-волн, существуют ряби, которые качаются вверх и вниз под действием силы тяжести, называемые g-модами, которые называются f-модами, когда они возникают ближе к поверхности звезды.

По мере того, как звезды становятся более плотными, могут возникать другие моды, которые можно использовать для описания характеристик объекта.

F-моды особенно полезны для изучения вращающаяся горячая плазма внутри Солнца, тогда как p-моды наиболее полезны для сбора «сферических гармоник» Солнца.

Это потому, что p-моды возникают в результате колебаний давления внутри Солнца. Когда эти волны движутся наружу, они ударяются о поверхность Солнца (его фотосферу) и снова отражаются внутрь, изгибаясь, проходя через турбулентную плазму, и рикошетят от другой части поверхности Солнца.

Объединение огромного числа из этих режимов можно составить представление о структуре и поведении Солнца.

Но что выбрать?

Традиционная эталонная модель сейсмического радиуса Солнца основана на f-модах, поскольку они были измерены первыми.

Но f-моды, как утверждают некоторые астрономы, не совсем надежны, поскольку они не распространяются прямо на край фотосферы Солнца. Вместо этого они, кажется, «отбиваются» от того, что Таката и Гоф называют «фантомной поверхностью».

P-моды, согласно некоторым прошлым исследованиям, достигают большего, потому что они менее восприимчивы к магнитным полям и турбулентности. в верхнем пограничном слое конвекционной зоны Солнца.

Основываясь на радиусе Солнца на сейсмических измерениях (а не на видимом свете или тепловых расчетах), Таката и Гоф утверждают, что p-режимы — это правильный путь. .

Их расчеты с использованием только частот p-моды показывают, что радиус солнечной фотосферы очень, очень немного меньше, чем в стандартной солнечной модели.

Неважно, насколько мала ошибка, астрофизик Эмили Брансден сказал Алексу Уилкинсу из New Scientist, что изменить более традиционную модель, чтобы она соответствовала таким открытиям, было бы немаловажным делом.

«Понять причину их различия сложно», — Брансден сказал: «потому что происходит много всего».

Препринт был опубликован на arXiv.