W XVII wieku astronom Galileo Galilei zajrzał do swojego teleskopu i odkrył ciemne plamy na słońcu , a następnie zauważył, że zdawały się one poruszać, znikać i wracać. „Jest również oczywiste, że ich obrót dotyczy słońca” - napisał w 1613 roku i chociaż zauważył, że możliwe jest, że plamy słoneczne poruszały się, podczas gdy słońce pozostawało w bezruchu, „wydaje mi się bardziej prawdopodobne, że ruch jest glob słoneczny niż jego otoczenie. "
Galileo odkrył, że Słońce - podobnie jak wiele innych ciał niebieskich - obraca się wokół osi. Ale poza długością czasu, sposób, w jaki obraca się słońce, jest inny niż na skalistej planecie, takiej jak Ziemia. Co więcej, ta różnica faktycznie powoduje plamy słoneczne, które pierwotnie doprowadziły do odkrycia Galileusza.
Słońce obraca się przez długi, długi czas - zaczęło się mniej więcej w czasie, gdy uformowało się z wirującej chmury pyłu i wodoru około 4,6 miliarda lat temu . „Prawie wszystko we wszechświecie obraca się” - wyjaśnia Claire Raftery , dyrektor ds. Edukacji i pomocy w National Solar Observatory , amerykańskim centrum naziemnej fizyki słonecznej, które znajduje się na kampusie Uniwersytetu Kolorado w Boulder. „Wszystko porusza się w stosunku do wszystkiego innego”.
W miarę jak Słońce stopniowo gromadziło masę i rozwijało grawitację, która przyciągała do siebie coraz więcej pobliskich cząsteczek, rozwijało się również moment pędu .
Obrót Słońca nie jest trudny do zmierzenia, ponieważ fotosfera , cienka powierzchnia słoneczna, ma takie cechy, jak plamy słoneczne i wypukłości, z których niektóre są wystarczająco trwałe, aby można je było obserwować podczas ruchu, tak jak obserwował je Galileo .
Ale od tego momentu sprawa się trochę komplikuje. Słońce w większości gazowe „nie jest ciałem stałym, więc nie obraca się jako pojedyncza solidna kula” - mówi Raftery. „Zamiast tego gaz obraca się szybciej na równiku niż na biegunach”.
Miejsce na równiku krąży po około 24 dniach, podczas gdy regiony polarne trwają sześć dni dłużej, zgodnie z tym artykułem na temat rotacji Słońca na stronie internetowej NASA.
Chociaż Słońce obraca się inaczej niż Ziemia, jego rotacja różnicowa jest podobna do Jowisza i innych gazowych gigantów, mówi Raftery.
W rzeczywistości rotacja różnicowa jest tym, co napędza cykl słoneczny , 11-letni okres, podczas którego liczba plam słonecznych rośnie przez około połowę czasu, a następnie maleje. Jak wyjaśnia Raftery, powodem jest to, że pole magnetyczne Słońca, które jest generowane tuż pod powierzchnią, w zasadzie jest owijane wokół siebie przez nierównomierny ruch. Rezultatem jest rozwój pasm magnetycznych o dużej gęstości, które ostatecznie przebijają się przez powierzchnię, powodując erupcje, które postrzegamy jako plamy słoneczne i rozbłyski.
Strefa konwekcji, która rozciąga się pod fotosferą na około 125 000 mil (200 000 kilometrów), obraca się z mniej więcej taką samą prędkością od wewnętrznej powłoki do powierzchni, mówi Raftery. Ale głębiej w słońcu naukowcy nie są pewni, czy inne części poruszają się w innym tempie.
„Mamy kilka dobrych pomysłów na ten temat, ale to wciąż aktualne pytanie” - mówi Raftery.
Czy słońce będzie wirować wiecznie? Ostatecznie, za około 5 miliardów lat, Słońce wypali się i ostatecznie zapadnie w zwarty biały karzeł . Ale nawet wtedy Raftery uważa, że będzie się nadal obracał, chociaż z inną prędkością.
Teraz to jest interesujące
Ponieważ naukowcy nie mogą zajrzeć do wnętrza słońca, zamiast tego badają, jak ono brzmi. Sposób, w jaki to robią, jest trochę zadziwiający. National Solar Observatory wykorzystuje obrazy zebrane przez grupę Global Oscillation Network , szereg teleskopów i innych instrumentów w sześciu różnych lokalizacjach na całym świecie, a także wykorzystuje zaawansowaną matematykę do rozpoznawania wibracji słonecznych. „Wnętrze słońca działa prawie jak dzwon” - wyjaśnia Raftery. „Wewnątrz odbijają się fale dźwiękowe”.
