Астрономия

Радиус Солнца может быть немного меньше, чем мы думали

Два астронома используют новаторский метод, чтобы предположить, что размер нашего Солнца и солнечный радиус могут быть пересмотрены.

Наша ведущая звезда полна сюрпризов. Изучение нашего Солнца является наиболее важным аспектом современной астрономии: Солнце не только предоставляет нам единственный пример звезды, которую мы можем изучить вблизи, но и энергия, которую оно дает, питает жизнь на Земле, а космическая погода, которую оно производит, влияет на нашу современную жизнь. технологическая цивилизация.

Теперь новое исследование под названием Акустический размер Солнца предполагает, что ключевой параметр современной астрономии и гелиофизики — диаметр Солнца — возможно, нуждается в небольшой корректировке.

Исследование Токийского университета и Института астрономии в Кембридже было проведено на основе данных, полученных с помощью тепловизора Майкельсона Doppler Imager (MDI) совместного НАСА/ЕКА Солнечной гелиосферной обсерватории (SOHO). Этот метод исследует внутреннюю часть Солнца с помощью акустики и передовой области физики Солнца, известной как гелиосейсмология.

Интерьер Солнца
Схема Солнца в разрезе. НАСА/ЕКА/СОХО

«Слышать» солнечный интерьер

Как можно «услышать» акустические волны на Солнце? В 1962 году астрономы обнаружили, что участки на поверхности Солнца колеблются или пузырятся вверх и вниз, как вода, кипящая на плите. Они создают волны, которые колеблются периодическими 5-минутными колебаниями по бурлящей поверхности Солнца.

СОХО СДО
Вид на Солнце, любезно предоставленный инструментом MDI компании SOHO. Кредит: НАСА

Более того, астрономы могут использовать то, что мы видим, происходящее на поверхности Солнца, для моделирования внутренней части Солнца, так же, как земные астрономы используют сейсмические волны, проходящие через Землю, для моделирования ее ядра. Благодаря гелиосейсмологии мы можем даже «видеть», что происходит на обратной стороне Солнца, и предупреждать наблюдателей о массивных солнечных пятнах до того, как они покажутся в поле зрения.

Солнечная Дальняя Сторона
Моделирование обратной стороны Солнца с использованием гелиосейсмологии. Кредит: ННФ/ГОНГ

В исследовании изучались волны p-моды, пересекающие внутреннюю часть Солнца. Предыдущие исследования основывались на менее точных волнах f-моды, которые представляют собой поверхностные волны, значительно короче радиуса Солнца.

В исследовании радиус Солнца (половина диаметра) определяется как 695 780 километров… лишь немного меньше общепринятого радиуса в 696 000 километров, полученного прямым оптическим измерением. Это всего лишь меньше на несколько сотых процента, или 100-200 километров.

СОХО
Художественная концепция SOHO в космосе. Фото: ЕКА/SOHO

Радиус Солнца — обманчиво простой, но решающий фактор в астрономии. Солнце представляет собой светящийся шар из плазмы водорода и гелия без четкой границы поверхности. Фотосфера — светящийся видимый слой, который мы видим сияющим на нас в солнечный день, — это то, что мы обычно называем поверхностью Солнца.

Солнечный радиус: краткая история

С земной точки зрения видимый диаметр Солнца, по-видимому, меняется от 31,6 до 32,7 футов по мере того, как мы приближаемся к Солнцу в перигелии Земли в январе и проходим афелий в июле. Греки сделали первый шаг в измерении диаметра Солнца: Аристарх Самосский достиг 1/720 круга или полградуса. Эта кругленькая цифра в целом верна, поскольку Солнце выглядит примерно 30 футов в поперечнике, то есть размером с полную Луну. Более поздние измерения в 18 в.й и 19й столетиями радиус Солнца был уточнен до 959,63 дюйма, если смотреть с расстояния в одну астрономическую единицу (АЕ), а сегодня принятый стандарт Международного астрономического союза (МАС) составляет 959,22 дюйма.

Перигелий против Афелия.
Солнце в перигелии и афелии. Видимый диаметр одного накладывается на другой (красные кружки). Кредит: Дэйв Дикинсон.

Традиционные методы измерения Солнца включают время прохождения через меридиан, затмения, прохождения Меркурия и Венеры и многое другое. Сегодня такие миссии, как SOHO и Обсерватория солнечной динамики НАСА, позволяют астрономам подняться над мраком земной атмосферы и изучить Солнце с беспрецедентными подробностями. Французское космическое агентство CNES фактически отправило специальную миссию Пикара (названную в честь французского астронома, а не астронома). Звездный путь капитан) в 2010-2014 годах, отчасти для того, чтобы разгадать загадку диаметра Солнца.

Загадочный Сол

Вы можете сами приблизительно оценить диаметр Солнца, рассчитывая время восхода и захода солнца. Вы также можете отслеживать Солнце в телескоп с фильтром и отмечать, сколько времени потребуется вращению Земли, чтобы оно исчезло из поля зрения.

Конечно, Солнце не является настоящей сферой, поскольку оно сплющено или сплющено на полюсах. Будучи шаром плазмы, Солнце также вращается неравномерно: 25,4 дня на экваторе и 34,4 дня вблизи полюсов. Мы также приближаемся к пику 25-го солнечного цикла в 2024–2025 годах.

Хотя Солнце может показаться активным, на самом деле оно является уникально стабильной и спокойной звездой по сравнению с тем, что существует вокруг. Возможно, это спокойствие в так называемой Солнечной постоянной является ключевой причиной того, что жизнь вообще возникла здесь. Развивающаяся область астросейсмологии стремится применить методы гелиосейсмологии для исследования поверхностей и недр далеких звезд.

А как насчет затмений?

Что означает это новое измерение для предсказаний затмений? Что ж, несколько сотых процента ничтожны, когда речь идет о чем-то более 865 000 миль в поперечнике. Конечно, гораздо большую роль играет эллиптический балет Земли на Луне.

«Моя реакция такова, что эта статья не влияет на предсказания затмений», — сказал Майкл Зейлер (Великое американское затмение). Вселенная сегодняссылаясь на то, что «Аннотация различает фотосферный радиус и акустический радиус».

Интересно осознавать, что современная гелиофизика теперь имеет возможность исследовать внутреннюю часть Солнца. Какие еще загадки таит Сол?

Кнопка «Наверх»