Звездные пятиминутки

Глубина СолнцаК концу XX века стало возможно детальное исследование глубин Солнца по характеристикам его колебаний. Подобно Земле, наша звезда в разной степени прозрачна для акустических волн, характеристики которых несут уникальную информацию о ее глубинном строении. На Земле сейсмические волны часто генерируют искусственно, но во время землетрясений они возбуждаются естественным образом. Солнце трясения разных величин и частот возникают постоянно. Они и составляют предмет новой науки — солнечной сейсмологии.

При наблюдениях из космоса были найдены глобальные колебания поверхности, которые проявляются в слабых, на уровне десятитысячных процента, изменениях в потоках светового излучения и скоростей движения плазмы. Космообсерватория «SOHO», например, оснащена для изучения этого явления допплеровским интерферометром Майкельсона. Колебания поверхности в среднем имеют период около пяти минут, однако их можно представить в виде суммы многих отделдьных колебаний, которые поочередно появляются и исчезают. Их отслеживание позволило установить, как текут и вращаются внутренние слои Солнца.

При локальном изучении пятиминуток можно восстанавливать распределение скорости звука, а значит, и давления под поверхностью звезды, в том числе на невидимой с Земли стороне. Это позволяет предвидеть потоки солнечного вещества и появление активных областей, что дает ключ к прогнозу космической погоды.

Сейсмическими методами исследуют и солнечные пятна, напряженность поля в которых достигает нескольких тысяч гаусс. Пятна состоят из центральной тени и периферийной полутени с длинными продолговатыми гранулами. При ширине до десятков тысяч километров пятна оказались очень неглубокими — всего пять тысяч километров, меньше радиуса Земли. Интересно, что пятно — это устойчивая система двух противоположно вращающихся тороидальных вихрей. В полутени пятен аппарат «Hinode» обнаружил также многочисленные микровыбросы плазмы, которые обусловлены пересоединением, то есть столкновением и взаимным уничтожением противоположно направленных силовых линий переплетенных магнитных полей.