Нам потребуется новая физика, чтобы раскрыть тайну странных завихрений на Солнце
Волны появляются на поверхности Солнца в виде закрученных вихрей, движущихся против вращения звезды. Проблема в том, что эти высокочастотные ретроградные вихри распространяются в три раза быстрее, чем предсказывает теория, и физики-солнечники не смогли определить, почему.
Открытие, по их словам, предполагает, что нам еще предстоит раскрыть новую солнечную физику, а также дает новое представление о внутренних свойствах и активности Солнца.
Что скрывается внутри Солнца
Хотя на самом деле мы не можем заглянуть внутрь Солнца, звезды примечательны тем, что их внутренние процессы часто можно вывести на основе поверхностной активности.
В частности, о многом нам могут рассказать акустические волны. Они генерируются близко к поверхности, а затем частично или полностью отражаются внутрь, где резонируют, создавая акустические колебания. Солнечные ученые изучают эти колебания, чтобы узнать о внутренней части Солнца.
Группа ученых во главе с физиком-солнечным физиком Крисом Хэнсоном из Нью-Йоркского университета в Абу-Даби изучила и проанализировала такие данные, используя 24 года наблюдений с помощью наземной группы Global Oscillation Network Group и 10 лет наблюдений с космического Helioseismic, а также и магнитный имидж-сканер.
В данных исследователи обнаружили очень последовательный сигнал — наличие ранее невидимых волн. Они сформировали узор вихрей на поверхности Солнца с антисимметрией между северным и южным полюсами, движущимися против вращения звезды. Однако тот факт, что эти волны движутся в три раза быстрее, чем ожидалось, представляет собой загадку. Команда исследовала ряд возможностей того, почему это происходит.
Во-первых, сила Кориолиса — то, как экватор вращающегося сферического объекта движется быстрее, чем его полюса, — возбуждает волны завихрения, которые, как мы знаем, могут возникать здесь, на Земле.
Кроме того, есть три механизма, которые могут влиять на волны и изменять их: магнетизм, гравитация или конвекция. Однако ни один из них не мог объяснить данные наблюдений.
«Если бы высокочастотные ретроградные волны можно было бы отнести к любому из этих трех процессов, то открытие ответило бы на некоторые открытые вопросы, которые у нас все еще есть о Солнце», — говорит Хэнсон. — Однако эти новые волны не кажутся результатом этих процессов, и это интересно, потому что это приводит к совершенно новому набору вопросов».
Исследователи говорят, что это говорит о том, что в наших моделях Солнца отсутствует или плохо ограничена информация, которую могло бы восполнить раскрытие тайны.