Протягом сорока років науковці за допомогою мережі телескопів прислухалися до гомону Сонця. Тепер вони, нарешті, розшифрували, на яку особливість прихованих надр нашої зорі вказують ці звуки. Нове дослідження вчених Бірмінґемського та Єльського університетів виявило, що внутрішня структура Сонця непомітно змінюється між сонячними циклами. Такі змін лишають глибоко під його поверхнею відбитки, які можна виміряти. Це відкриття може змінити те, як науковці прогнозують космічну погоду та наслідки її впливу на Землю.
Гадаєте, що знаєте Сонце? Ви дивитеся вгору в ясний день, відчуваєте його тепло на обличчі, й воно здається заспокійливо постійним. Та сама зоря, день за днем, рік за роком. Але під цією палаючою поверхнею відбувається щось зовсім невиразне, і науковцям знадобилося сорок років ретельних спостережень, щоб нарешті «впіймати» це на місці.
Група науковців з Бірмінґемського та Єльського університетів виявила, що внутрішня структура Сонця не просто перезавантажується між циклами. Вона зміщується, і ці зміщення залишають помітні відбитки, які одного разу можуть допомогти передбачити космічні погодні явища, що загрожують штучним супутникам, енергосистемам та системам глобального позиціювання (Global Positioning System, GPS).
Уявлення художника про супутник GPS Block IIIA на орбіті. Авторські права на зображення: ВПС США. Фото з сайту www.universetoday.com.
Упродовж одинадцяти років Сонце змінює активність: від тихого, впорядкованого стану до частих викидів речовини та сонячних спалахів, перш ніж знову заспокоїтися. Спокійні періоди відомі як сонячні мінімуми, і традиційно геліофізики вважають, що Сонце в такий час найбільш однорідне та передбачуване. Нове дослідження розповідає іншу історію.
Використавши дані, отримані ще в 1970-х роках за допомогою Бірмінґемської мережі коливань Сонця (Birmingham Solar Oscillations Network, BiSON), яка об’єднує шість телескопів, розташованих в стратегічних точках у всьому світі для постійного спостереження за Сонцем, науковці вивчили чотири послідовні сонячні мінімуми, що охоплюють цикли з 21 по 25. Для цього вони застосували геліосейсмологію — метод прослуховування вібрацій Сонця.
Сонячний телескоп — частина мережі BiSON. Цей конкретний телескоп встановлено в обсерваторії Лас-Кампанас в районі Атакама, Чилі. Вдалині видно ранні будівельні роботи зі спорудження Гігантського Магелланова телескопа. Фото з сайту www.universetoday.com.
Сонце дзвенить, як дзвін, по якому б’ють молотком. Звукові хвилі відбиваються всередині нього, змушуючи всю зорю м’яко коливатися таким чином, що інформація про її внутрішню температуру, щільність і структуру доходить прямо до поверхні, де чутливі прилади можуть її зафіксувати. Через аналіз частоти цих коливань у чотирьох окремих сонячних мінімумах, дослідники змогли зазирнути всередину Сонця і порівняти виявлене.
Те, що вони виявили, вразило. Кожен мінімум ледь помітно відрізнявся від попереднього. Зовнішні шари Сонця помітно змістилися від одного періоду спокою до наступного, а найглибші та найтриваліші мінімуми залишили найчіткіші внутрішні відбитки з усіх. Ці періоди спокою, здається, зовсім не чисті аркуші, а задають тон для наступних циклів активності.
Останній момент має величезне значення. Космічна погода, сильні спалахи та речовина, яку Сонце викидає в Сонячну систему, можуть паралізувати супутники зв’язку, вивести з ладу електромережі на цілих континентах і перевантажити мережі GPS. Можливість точніше прогнозувати космічну погоду — це не лише цікаве наукове завдання, воно має реальні наслідки для сучасного життя.
Це нагадування про те, що навіть після століть спостережень наша найближча зоря все ще має таємниці. І іноді ключ до їх розкриття — це просто мати терпіння слухати достатньо довго.
За інф. з сайту www.universetoday.com
