Вращение Солнца: новая загадка

Группа английских ученых, изучающих вращение Солнца, опубликовала в конце августа этого года результаты своих систематических наблюдений, длившихся с января 1992 года по август 1994. Они явно демонстрировали, что угловая скорость вращения внутренних слоев Солнца меньше, чем внешних, и что медленнее всего вращается солнечное ядро! Физические причины такого поведения остаются неясными.

Если протозвездное облако, имеющее хотя бы ничтожный момент вращения, начнет сжиматься в звезду, то благодаря закону сохранения углового момента его вращение по мере сжатия будет ускоряться. Поэтому все звезды более или менее быстро вращаются вокруг своей оси. Однако у них существует целый ряд механизмов, замедляющих это вращение. К ним относятся, например, звездный ветер или турбулентное движение газа в конвективной зоне (у Солнца она лежит сразу под поверхностью). Однако в более глубоких областях механизм передачи наружу углового момента пока изучен слабо. Из-за большей плотности вещества в глубинах Солнца можно предположить, что там вращение ближе к твердотельному, чем в околоповерхностном слое. То есть внутренние области Солнца должны вращаться быстрее внешних.

Однако И. Элсворф (Бирмингемский университет, Великобритания) и его коллеги ценой долгих и кропотливых наблюдений показали, что такие рассуждения беспочвенны. Для зондирования солнечных глубин они использовали тот факт, что Солнце является переменной звездой с периодом пульсаций около 5 минут (правда, блеск дневного светила меняется меньше чем на 0.001^m). Но для нас важно то, что колебания Солнца порождают акустические волны, проникающие глубоко внутрь звезды. Вращение ее слоев искажает частоты этих колебаний и по этим искажениям можно определить угловую скорость вращения слоев Солнца.

Элсворф и его команда, чтобы устранить случайные помехи, вели свои наблюдения на шести специальных спектрометрах, установленных в разных частях света. И заниматься этим им пришлось, накапливая необходимые данные, более 2.5 лет.

Элсворф уже предложил несколько идей для объяснения открытого им феномена. Поскольку, говорит он, минимуму энергии данной механической системы соответствует твердотельное вращение с определенным периодом, то, возможно, медленно вращающиеся внутренности Солнца — это переходная стадия, временно возникающая в течение какого-то солнечного цикла (может быть и 11-летнего). Не исключено, считает он, влияние и внутренних напряжений, возникающих при движении материи в солнечном ядре. Магнитное поле Солнца, наверно, тоже играет не последнюю роль. Сегодня специалисты из многих научных центров уже намерены продолжить исследования, начатые английскими астрономами.