Точные измерения орбиты Меркурия позволили учёным рассчитать, насколько быстро наше светило теряет массу, и ещё раз проверить общую теорию относительности. О таком результате сообщает научная статья, опубликованная научной группой во главе с Антонио Генуей (Antonio Genova) из NASA в журнале Nature Communications.
Солнце худеет. Виной тому солнечный ветер и превращение массы в энергию в ходе термоядерных реакций. Однако этот процесс очень сложно наблюдать, ведь светило на весы не положишь, а похудание к тому же происходит довольно медленно.
Учёные нашли выход, использовав Меркурий в качестве своего "агента". Ведь изменение массы Солнца неминуемо должно отразиться на орбите ближайшей к нему планеты.
Как поясняет пресс-релиз исследования, исследователи опирались на результаты аппарата Messenger, который работал на орбите планеты пять долгих лет с марта 2011 года по апрель 2015 года и провёл предварительные измерения "на подлёте" в 2008 и 2009 годах.
Полученные беспрецедентно точные данные об эволюции орбиты Меркурия впервые позволили выделить вклад изменений, происходящих с Солнцем. Для этого команде Генуи пришлось разработать новый математический метод, который позволял одновременно рассчитывать орбиты как планеты, так и "Мессенджера".
Одним из таких изменений является "сплющивание" светила: с течением времени его экваториальный радиус растёт, а полярный уменьшается, как будто кто-то давит ладонями на полюса Солнца и деформирует его. Другой эффект – уже упомянутая потеря массы.
Полученные результаты являются одной из немногих оценок (и, вероятно, самой точной) темпов "похудания" Солнца, полученных благодаря наблюдениям, а не из одной лишь теории. Получилось, что светило теряет чуть менее 0,1% своей массы за десять миллиардов лет. Соответственно, изменение орбиты Меркурия измеряется сантиметрами в год.
Орбита Меркурия как индикатор научной истины – это не новость. Когда-то учёные обнаружили, что смещение ближайшей к Солнцу точки этой орбиты нельзя полностью объяснить ньютоновской теорией тяготения, если в Солнечной системе имеются только известные тела. Озадаченные астрономы придумали планету Вулкан, которая должна была бы находиться ещё ближе к Солнцу и своим тяготением возмущать орбиту Меркурия.
Действительность оказалась гораздо интереснее. Поведение планеты полностью объяснила общая теория относительности (ОТО), о которой "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) немного рассказывали. Это и стало первым в ряду её многочисленных успехов.
В этот раз учёные снова использовали Меркурий для проверки ОТО, уже совсем на другом уровне точности. Испытанию подвергся сильный принцип эквивалентности, о тестировании которого с помощью нейтронной звезды и белых карликов мы недавно рассказывали. Как и следовало ожидать, теория Эйнштейна вновь оказалась "на коне".
Научные теории очень важно проверять наблюдениями и экспериментами. Точные и тонкие измерения помогли исследователям выяснить, верны ли наши представления о жизни Солнца. Хотя наблюдаемые темпы "похудания" оказались несколько ниже расчётных, в целом результаты хорошо согласуются с теорией. В копилке человечества стало немного больше надёжных знаний о звезде, которой мы обязаны своим существованием.
