Saulė truputi mažesnė nei manyta iki šiol

Saulės diametras daugeliui žmonių asocijuojasi su eiliniu įrašu žinynuose – tai tiesiog „kažkaip“ mokslininkų nustatytas skaičiukas. Tačiau pasigilinus paaiškėja, jog tai nėra labai paprastas dalykas sužinoti žvaigždžių skersmenį. Nors fizika ir pasiūlė interferometrijos metodą tolimųjų žvaigždžių spinduliui matuoti, tačiau kuomet kalba eina apie kilometrų (ką jau kalbėti apie metrų) tikslumą, atsiranda problema kurią žvaigždės dalį laikyti jos išoriniu paviršiumi. Juk žvaigždės neturi planetoms būdingos kietos paviršiaus plutos (kuri savu ruožtu irgi yra „banguota“).

Tad natūralu, jog žvaigždžių skersmenys išmatuojami su tam tikromis paklaidomis. Saulės atveju ši paklaida yra mažiausia, nes tai artimiausia žvaigždė, kurią labai kruopščiai galima tyrinėti su dabartiniais teleskopais. Taigi, astronomai, norėdami išmatuoti Saulės skersmenį pirmiausia turėjo nuspręsti, kurį jos vainiką laikyti paviršiumi. Juo pasirinkta taip vadinama fotosfera. Tai sritis, išspinduliuojanti į išorę energiją, kurią mes suvokiame kaip Saulės spindulius. Fotosfera matoma kaip Saulės diskas – iki šiol disko diametras buvo laikomas Saulės skersmeniu. Jį išmatuoti galima optiniais metodais ir jo spindulys lygus 695 990 km.

Tiesa, apie šį skaičiuką reiktų pakalbėti išsamiau. Peržvelgus daugelį internetinių enciklopedijų, pasirodė, jog Saulės spindulys ekvatoriaus zonoje gana nemažai „svyruoja“ – nuo 695 000 km iki 696 265 km. Žiūrint pagal tūkstančius, viskas lyg ir panašu, tačiau dešimtys ir net šimtai gerokai skiriasi – tampa visai neaišku, koks gi tikrasis Saulės spindulys. Visgi oficialiame NASA puslapyje rašoma, jog Saulės spindulys lygus 695 990 km.

Na, kai jau lyg ir išsiaiškinome, koks „tikrasis“ mūsų gimtosios žvaigždės dydis, tenka pristatyti naujus tyrimus. Pasirodo, žvaigždžių diametrą galima nustatyti ne tik optiniais, bet ir helioseismologiniais (angl. Asteroseismology, Helioseismology) metodais. Šį metodą reiktų pristatyti išsamiau, nes daliai skaitytojų jis gali būti visiškai nežinomas.

Dėl seisminių bangų rezonanso vyksta trumpalaikiai periodiniai žvaigždžių (ir Saulės) paviršiaus svyravimai. Įvairių žvaigždės paviršiaus dalių svyravimo fazės skirtingos, taigi vienos paviršiaus dalys kyla, kitos leidžiasi. Šie svyravimai kyla dėl pasiekusių paviršių žemojo dažnio garso bangų, kurias sukelia plazmos turbulencija konvekciniame žvaigždės sluoksnyje. Šios Saulės paviršinės bangos dar vadinamos f-bangomis (f-mode). Pagal šių svyravimų fazių pasiskirstymo paviršiuje vaizdą ir jų periodus galima spręsti apie žvaigždės gelmių struktūrą. Saulės fotosferos ir žemutinės chromosferos įvairių sričių svyravimo periodai yra nuo 2.5 iki 11 min., svyruojančių sričių dydis – keli tūkstančiai km. Taigi, helioseismologija ir tyrinėja tokias žvaigždės paviršiuje susidarančias bangas.

Šis metodas labai išpopuliarėjo atsiradus specialiems stebėjimo prietaisams, kurie įdiegiami orbitiniuose teleskopuose. Juos turi ir aparatas SOHO, paleistas konkrečiai Saulės tyrimams.

Taigi, visos šitos įžangos esmė ta, jog helioseismologiniai tyrimų metu gautas Saulės spindulys yra truputi mažesnis ir siekia 695 700 km. Praktiškai 300 km mažiau, nei fotosferos spindulys.

Iš pirmos žvilgsnio tai labai mažas skirtumas – jis tesiekia apie 0,04 % nuo bendro spindulio. Tačiau moksliniams tyrimams tai labai didelė paklaida. Daugelis Saulės vidinių procesų ir jos parametrų žinoma tik iš skaičiavimų, kuriuose dalyvauja fizikiniai Saulės dydžiai – masė, diametras ir t.t. Pasikeitus spinduliui per 300 km, reiks peržvelgti daug tokių skaičiavimų – rezultate galime gauti visai kitokį Saulės vaizdą – ypač vertinant jos tankį ir vidinę temperatūrą.

Taigi, mokslininkams teko apsispręsti, kuris iš Saulės spindulių yra tikrasis. Šioje situacijoje aiškumo spindulį užžiebė bendras mokslininkų darbas iš Saulės radiacijos tyrimo centro Šveicarijoje ir Stenfordo universiteto JAV. Pasinaudodami šviesos sklidimo Saulės atmosferoje modeliu, jie įrodė, jog fotosfera yra apytiksliai 333 km aukščiau paviršiaus, kuriame susiformuoja f-bangos. Tokiu atveju išeina, jog fotosfera negali būti laikoma Saulės išoriniu paviršiumi. Plačiau apie šių mokslininkų tyrimą galite pasiskaityti jų parengtame moksliniame straipsnyje.

Iš viso šito tampa aišku, jog naujasis Saulės spindulys turėtų būti laikomas 695 700 km. Nors spindulio pasikeitimas reikalaus ir kitų Saulės parametrų perskaičiavimą, visgi dalis astrofizikų yra patenkinti tokia korekcija. Jie tikisi, jog tai leis atrasti atsakymus į nemažai paslaptingų Saulės mįslių – galbūt netgi bus pakoreguotos žinios apie vidinius Saulės viduje vykstančius procesus. Tačiau visa tai kol kas lieka būsimųjų tyrimų perspektyvoje.

Plačiau: The Sun Might be Smaller than Thought - 300 kilometers less in diameter

   

Facebook komentarai