Nauja teorija paaiškino anomalų Saulės sukimąsi

Jei stovėtumėte ties bet kuriuo žvaigždės ašigaliu, į pradinę padėtį grįžtumėte per 34 dienas, rašo ScienceAlert.

Ši anomalija vadinama sukimosi skirtumu. Ji ilgą laiką glumino mokslininkus. 

Žmonijai skverbiantis vis giliau į Saulės gelmes, viskas tampa dar paslaptingiau. 

Žvaigždės stebėjimai rodo, kad keistas sukimasis neapsiriboja viršutiniais atmosferos sluoksniais - jis tęsiasi apie 200 000 kilometrų per visą Saulės konvekcinę zoną.

Makso Planko Saulės sistemos tyrimų instituto (MPS) astrofiziko Yuto Becki vadovaujama komanda rado užuominą. 

Atrodo, kad diferencinį sukimąsi riboja ilgojo periodo garso bangų svyravimai konvekcijos zonoje, kuriuos paviršiuje galima aptikti kaip sūkurių judesius aplink ašigalius.

Saulė nuolat „dūzgia“. Matomas paviršiaus sluoksnis, vadinamas fotosfera, yra pripildytas milijonų akustinių virpesių sistemų, kylančių ir krintančių maždaug penkių minučių periodu. 

Prieš kelerius metus MPS direktoriaus Lauryno Gizono vadovaujama mokslininkų grupė atrado naują akustinių svyravimų rūšį. 

Remdamiesi kelerius metus trukusiais Saulės stebėjimais, jie atrado pasaulinį svyravimų režimą, kurio periodas yra daug ilgesnis - 27 dienos.

Per Saulę keliaujančios milžiniškos garso bangos yra susijusios su žvaigždės sukimosi skirtumu. 

Dar 2021 m., kai buvo paskelbtas pirminis tyrimas, mokslininkai manė, kad ilgalaikiai svyravimo režimai pagrįsti diferenciniu sukimu. Atlikus išsamesnį tyrimą paaiškėjo, kad ryšys yra abipusis.

Diferencinis sukimasis apsiriboja milžiniškomis garso bangomis. 

Siekdami ištirti jų tarpusavio ryšį, mokslininkai atliko trimatį skaitmeninį modeliavimą, nagrinėdami svyravimų poveikį. Jie nustatė, kad didelėse platumose - aplink ašigalius - esančios sistemos, pernešdamos šilumą iš ašigalių į ekvatorinę sritį, daro didelę įtaką Saulės elgesiui.

Kadangi ašigaliai yra šiltesni už ekvatorių, šilumos pernešimas riboja temperatūrų skirtumą tarp dviejų platumų regionų. 

Tai reiškia, kad skirtumas tarp ašigalių ir ekvatoriaus negali viršyti 7 °C. 

Nors šis skirtumas yra nedidelis, kai kalbame apie karštos plazmos kamuolį, besisukantį tūkstančių laipsnių temperatūroje, tačiau būtent šis temperatūrų intervalas galiausiai lemia sukimosi skirtumą.

„Labai mažas temperatūrų skirtumas tarp ašigalių ir ekvatoriaus valdo Saulės kampinio momento pusiausvyrą, todėl tai yra svarbus grįžtamojo ryšio mechanizmas globaliai Saulės dinamikai“, - aiškina Gizonas.

Nors Saulėje ir Žemėje vykstantys procesai turi skirtumų, tai, kas vyksta Saulėje, primena tai, kaip atmosferos nestabilumas sukelia milžiniškas ciklonines audras Žemėje. 

Didelių platumų svyravimų sistemos atlieka svarbų vaidmenį kontroliuojant Saulės sukimosi skirtumus. Ir galbūt tokia pati dinamika stebima kitose žvaigždėse.