Auringon ydin pyörii 4 kertaa nopeammin kuin pinta

Paikallinen tähtemme, aurinko. Kuva kauttaUCLA.


Meidän tähtemme, aurinko, ei ole kiinteä runko, vaan valtava, loistava kaasupallo. Tähtitieteilijät ovat jo kauan tienneet, ettei se pyöri tai pyöri yhtenä jäykänä massana. He ovat esimerkiksi tienneet, että auringon ulkokerroksissa olevat kaasut liikkuvat eri nopeuksilla leveysasteesta riippuen, ja päiväntasaaja pyörii korkeampia leveysasteita nopeammin. Auringon ulkokerrosten kierto vaihtelee 25 päivästä päiväntasaajalla 35 päivään napoilla. Mutta entä auringon ydin? Tutkijat ovat vuosikymmenien ajan epäilleet, että ydin liikkuu pintaa nopeammin, mutta toistaiseksi mittaus ei ollut mahdollista. Nyt kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä käyttää tietoja pitkäikäisestä avaruusaluksesta nimeltä Solar and Heliospheric Observatory (SoHO), on mitannut auringon ytimen pyörimisen ja havainnut, että se pyörii lähes neljä kertaa nopeammin kuin pinta. Nämä tutkijat sanoivat, että auringon ydin pyörii kerran maan päällä viikossa. Tutkimus onjulkaistu1. elokuuta 2017vertaisarvioitupäiväkirjaTähtitiede ja astrofysiikka.

Tutkijat tiesivät, että auringon ulompi osa pyörii vaihtelevalla nopeudella, ja kaasut lähentyvät päiväntasaajaa nopeammin. Mutta auringon ytimen pyöriminen oli pysynyt vaikeana vuosikymmeniä. Kuva kauttaNASA.


Nämä tutkijat - tähtitieteilijän johdollaEric FossatObservatoire de la Côte d´Azurista Nizzassa, Ranskassa - opiskellutakustiset aallot, pääasiassa ääniaaltoja, auringon ilmakehässä. Nämä ovatpitkittäiset aallot; toisin sanoen aaltoilla on sama värähtelysuunta kuin niiden kulkusuunnalla ja ne liikkuvat äänen nopeudella. AlausuntoEuroopan avaruusjärjestön selitys:

Aivan kuten seismologia paljastaa Maan sisärakenteen tavalla, jolla maanjäristysten aiheuttamat aallot kulkevat sen läpi, aurinkofyysikot käyttävät helioseismologiaa tutkimaan auringon sisätilaa tutkimalla sen läpi kaikuvia ääniaaltoja. Maapallolla se on yleensä yksi tapahtuma, joka on vastuussa seismisten aaltojen tuottamisesta tiettynä aikana, mutta aurinko 'soi' jatkuvasti jättimäisen kaasumaisen kappaleen sisällä olevien konvektiivisten liikkeiden vuoksi.

Korkeamman taajuuden aallot, jotka tunnetaan nimellä paineaallot (tai p-aallot), tunnistetaan helposti pinnan värähtelyiksi auringon yläkerrosten läpi jylisevien ääniaaltojen vuoksi. Ne kulkevat hyvin nopeasti syvempien kerrosten läpi eivätkä siksi ole herkkiä auringon ytimen pyörimiselle.

Sitä vastoin alemman taajuuden painovoima-aaltoilla (g-aallot), jotka edustavat syvän auringon sisätilojen värähtelyjä, ei ole selvää allekirjoitusta pinnalla, ja siksi ne ovat haaste havaita suoraan.


Tutkijat olivat etsineet näitä vaikeasti havaittavia painovoima -aaltoja auringossa yli 40 vuoden ajan, ESA: n lausunto sanoi, ja vaikka aikaisemmat yritykset ovat viitanneet havaintoihin, mikään ei ollut lopullista.

Tämä uusi tutkimus edustaa tutkijoiden menestystä yksiselitteisesti painovoima -aaltojen allekirjoituksen saamisessa ja pystyy siten mittaamaan, kuinka nopeasti auringon ydin pyörii.

Mistä tiedämme, mitä auringon sisällä tapahtuu? Onneksi aurinko 'soi' jatkuvasti kuin kello sisäisten konvektiivisten liikkeidensa vuoksi. Tutkija kykenee tutkimaan auringon sisässä syntyvien erilaisten ääniaaltojen muotoja oppiakseen mitä siellä on. Kuva kauttaUCLA.

Eric Fossat sanoi:


G-moodit on havaittu muissa tähdissä, ja nyt SOHOn ansiosta olemme vihdoin löytäneet vakuuttavia todisteita niistä omassa tähdessämme. On todella erikoista nähdä oman auringon ytimeen saada ensimmäinen epäsuora mittaus sen pyörimisnopeudesta. Mutta vaikka tämä vuosikymmeniä kestänyt haku on päättynyt, uusi aurinkofysiikan ikkuna alkaa nyt.

Tutkijat käyttivät 16 vuoden havaintoja instrumentista nimeltäGOLF(Global Oscillations at Low Frequency) SoHO -avaruusaluksella. Menetelmä on tutkijoiden kehittämä. SoHO - ESA: n ja NASAn yhteinen hanke - käynnistettiin 2. joulukuuta 1995 tutkimaan aurinkoa ytimestään ulkokoronaan ja aurinkotuulta; avaruusalus jatkaa toimintaansa.

Roger Ulrichon UCLA: n tähtitieteen emeritusprofessori, joka on tutkinut auringon sisäosaa yli 40 vuoden ajan ja on tutkimuksen mukana kirjoittanut. Hän huomautti kohdassa aUCLA: n lausuntoettä todennäköisesti auringon ytimen kierto on:

… Jäljellä auringon muodostumisesta, noin 4,6 miljardia vuotta sitten. On yllättävää ja jännittävää ajatella, että olisimme voineet paljastaa jäänteen siitä, millainen aurinko oli, kun se muodostui ensimmäisen kerran.


Ulrich sanoi, että auringon ytimen pyörimisen uusi mittaus saattaa antaa vihjeitä auringon muodosta. Auringon muodostumisen jälkeen aurinkotuuli todennäköisesti hidasti auringon ulkoosan pyörimistä, hän sanoi. Kierto voi vaikuttaa myös auringonpilkkuihin, jotka liikkuvat auringon pinnalla yhdessä sen ulkokaasujen pyörimisen kanssa.

Nautitko ForVM: stä toistaiseksi? Tilaa ilmainen päivittäinen uutiskirjeemme tänään!

Taiteilijan käsite SoHO -avaruusaluksesta.

Bottom line: Kansainvälinen tähtitieteilijäryhmä, joka käyttää SoHO: n tietoja, on havainnut, että auringon ydin pyörii tai pyörii neljä kertaa nopeammin kuin sen pintakerrokset.

KauttaTÄMÄjaUCLA.