Внутри Солнца нашли «двухэтажные» конвективные потоки

Исследователи из Стенфордского университета и Центра космических полетов Годдарда использовали для наблюдений за внутренними слоями Солнца метод гелиосейсмографии. Этот метод основан на определении положения поверхности звезды с высокой точностью и регистрации проходящих по ней волн. По колебаниям поверхности можно определить внутреннюю структуру Солнца примерно теми же способами, которые используют геофизики при регистрации сейсмических волн на Земле.

Собрав данные за два года наблюдений, ученые сопоставили время прохождения сейсмических волн в разных направлениях. Оно зависит не только от свойств вещества (сжатой плазмы внутри Солнца), но и от того, в каком направлении и с какой скоростью это вещество движется: схожий эффект на Земле проявляется при распространении звука в атмосфере. Вычисления показали не только наличие конвективных потоков в глубине Солнца, но и то, что эти потоки образуют двухэтажную структуру.

Прошлые модели указывали на то, что внутри Солнца есть лишь один ярус конвективных ячеек: нагретая плазма поднимается снизу, проходит некоторое расстояние по горизонтали вблизи поверхности, отдает тепло и затем опускается вниз. Новые данные свидетельствуют о двухэтажной конвекции и о том, что на глубине около 125 тысяч километров происходит теплопередача от одного замкнутого потока другому. В работе ученых указана средняя скорость движения плазмы — 15 метров в секунду. Это означает, что полный цикл плазма проходит за несколько лет.

Так как частицы плазмы несут электрический заряд, циркуляция вещества внутри Солнца играет ключевую роль в формировании его магнитного поля. Магнитное поле, в свою очередь, связано с корональными выбросами и вспышками, а также солнечными пятнами. Гелиосейсмография позволяет понять то, что происходит на глубине, в то время как специализированные телескопы предоставляют изображения поверхности Солнца со множеством деталей, раскрывающих картину магнитного поля.