Полувековые поиски солнечных конвекционных потоков увенчались успехом

Гелиофизики сообщают, что они получили долгожданное доказательство существования гигантских струйных течений на раскалённой поверхности Солнца. Некоторые из этих потоков настолько огромны, что способны охватить половину расстояния между Землёй и Луной. Так называемые конвекционные ячейки гораздо крупнее и медлительнее, чем другие структуры, ранее замеченные на Солнце.

Анализ данных Обсерватории солнечной динамики NASA (SDO) показал, что солнечная плазма течёт потоками, ширина которых составляет до 200 тысяч километров.

"Вероятнее всего, эти потоки связаны с перемещением магнитных полей внутри Солнца и с пятнами, появляющимися на его поверхности, — говорит Дэвид Хэтэуэй (David Hathaway), гелиофизик из Центра космических полётов имени Маршалла. — Это означает, что они же могут отвечать и за солнечные бури, которые порой выводят из строя электрические сети и телекоммуникационную инфраструктуру на Земле".

Подобные ячейки меньшего размера были впервые описаны астрономом Уильямом Гершелем ещё в 1801 году. Узоры, которые он наблюдал на поверхности Солнца, были около 1000 километров в поперечнике. Учёный назвал их гранулами. К 1960 году физики обнаружили "супергранулы", ширина которых составляла около 30 тысяч километров. А в 1968 году исследователи заговорили о существовании ещё более крупных ячеек, размер которых должен достигать 200 тысяч километров в поперечнике.

Ранее несколько групп учёных уже сообщали об обнаружении гигантских ячеек, но эта информация оказалась неподтверждённой, поскольку они передвигаются крайне медленно по сравнению с другими солнечными структурами.

Так, гранулы содержат солнечную плазму, которая двигается со скоростью три километра в секунду, а супергранулы за секунду проходят 300-500 метров. Но вещество гигантских конвекционных ячеек ползёт совсем уж неторопливо, преодолевая всего 8 метров за секунду. "Из-за небольшой скорости эти ячейки очень сложно обнаружить среди всех других непрерывно движущихся структур, — говорит член команды Лиза Аптон (Lisa Upton), аспирант университета Вандербильта (Vanderbilt University).

Хэтэйуэй, Аптон и студент Оуэн Колгроув (Owen Colegrove) воспользовались данными SDO. Они отслеживали движение отдельных супергранул, исходя из предположения о том, что они сливаются в крупномасштабные медленные течения — искомые ячейки. Команде удалось обнаружить долгоживущие потоки, которые сохранялись до шести месяцев.

Работа американских учёных подтверждает теоретические модели. Впрочем, есть и небольшие различия. Например, гипотезы указывали на то, что гигантские ячейки должны выравниваться относительно друг друга в направлении с севера на юг около солнечного экватора. Но результаты наблюдений этого пока не подтвердили.

Подробности исследования описаны в журнале Science.

Полученная ныне информация поможет объяснить результаты наблюдений, которые показывают, что Солнце вращается на 30% быстрее вблизи экватора, нежели у полюсов. Материал движется в направлении вращения, а также к экватору. Изменение углового момента приводит к тому, что "талия" нашего светила вращается быстрее.