Еще в 1600-х годах астроном Галилео Галилей заглянул в свой телескоп и обнаружил темные пятна на Солнце, впоследствии заметив, что они как бы двигаются, исчезают, а затем возвращаются. «Очевидно также, что их вращение происходит вокруг солнца, - писал он в 1613 г., и хотя он отмечал, что солнечные пятна могли двигаться, в то время как солнце оставалось неподвижным, - мне кажется более вероятным, что это движение солнечного шара, чем его окружение."
Галилей обнаружил, что Солнце, как и многие другие небесные объекты, вращается вокруг оси. Но, помимо продолжительности времени, способ вращения Солнца отличается от способа вращения каменистой планеты, такой как Земля. Более того, эта разница фактически является причиной солнечных пятен, которые первоначально привели к открытию Галилея.
Солнце вращается долгое-долгое время - оно началось примерно в то время, когда оно образовалось из вращающегося облака пыли и газообразного водорода около 4,6 миллиарда лет назад. «Практически все во Вселенной вращается», - объясняет Клэр Рафтери, руководитель отдела образования и связей с общественностью Национальной солнечной обсерватории, американского центра наземной солнечной физики, расположенного в кампусе Колорадского университета в Боулдере. «Все движется относительно всего остального».
По мере того, как Солнце постепенно набирало массу и развивало гравитацию, которая притягивала к себе все больше и больше близлежащих молекул, оно также приобретало угловой момент.
Вращение Солнца измерить нетрудно, потому что фотосфера, тонкая поверхность Солнца, имеет такие особенности, как солнечные пятна и протуберанцы, некоторые из которых достаточно продолжительны, чтобы их можно было наблюдать во время их движения. так же, как их наблюдал Галилей.
Но дальше все становится немного сложнее. В основном газообразное солнце «не является твердым телом, поэтому оно не вращается как единый твердый шар», - говорит Рафтери. «Вместо этого газ вращается быстрее на экваторе, чем на полюсах».
Пятно на экваторе совершает оборот примерно за 24 дня, в то время как в полярных регионах требуется на шесть дней больше, согласно этой статье о солнечном вращении на веб-сайте НАСА.
Хотя Солнце вращается не так, как Земля, его дифференциальное вращение похоже на вращение планеты Юпитер и других газовых гигантов, говорит Рафтери.
Дифференциальное вращение на самом деле является движущей силой солнечного цикла, 11-летнего периода, в течение которого количество солнечных пятен увеличивается примерно в половине случаев, а затем уменьшается. Причина, объясняет Рафтери, в том, что магнитное поле Солнца, которое генерируется непосредственно под поверхностью, в основном закручивается вокруг себя из-за неравномерного движения. Результатом является развитие магнитных полос высокой плотности, которые в конечном итоге прорываются сквозь поверхность, вызывая извержения, которые мы видим в виде солнечных пятен и вспышек.
Зона конвекции, которая простирается под фотосферой примерно на 125 000 миль (200 000 километров), вращается примерно с той же скоростью от внутренней оболочки к поверхности, говорит Рафтери. Но глубже внутри Солнца ученые не уверены, движутся ли другие части с другой скоростью.
" У нас есть несколько хороших идей по этому поводу, но это все еще активный вопрос", - говорит Рафтери.
Солнце будет вращаться вечно? В конце концов, примерно через 5 миллиардов лет Солнце сгорит и превратится в компактного белого карлика. Но даже тогда Рафтери думает, что он продолжит вращаться, хотя и с другой скоростью.
Интересно
Поскольку ученые не могут заглянуть внутрь Солнца, они вместо этого изучают, как оно звучит. Как они это делают, уму непостижимо. Национальная солнечная обсерватория использует изображения, собранные ее группой глобальной сети колебаний, набором телескопов и других инструментов в шести разных местах по всему миру, и использует сложную математику для распознавания солнечных вибраций.«Солнце внутри действует почти как колокол, - объясняет Рафтери. "Внутри прыгают звуковые волны."
Часто задаваемые вопросы
Солнце вращается или вращается, или и то, и другое?
Солнце вращается вокруг своей оси и вращается вокруг центра галактики Млечный Путь.