A Nap mag- és belső rétegei körülbelül négyszer gyorsabban forognak, mint a felszíne, ami ellentmond minden szerkezettel kapcsolatos szokásos elképzelésnek - mondja az Astronomy & Astrophysics folyóiratban megjelent cikk.
„A rejtély legmegfelelőbb magyarázata az, hogy a Nap magja gyorsabban forog, mint a külső rétegei, annak a energiának köszönhetően, amelyet 4,6 milliárd évvel ezelőtt felhalmoztak, amikor a nap éppen kezdett kialakulni. Ez nagy meglepetés számunkra, és azt akarjuk gondolkodni, hogy felfedeztük az első valódi nyomokat arról, hogy a Nap miként nézett ki, amikor született”- mondja Roger Ulrich asztrofizikus, a kaliforniai Los Angeles-i egyetemről (USA).
A csillagok tengelye körül történő forgási sebessége fontos jellemző a csillagászok számára, mivel ez lehetővé teszi a csillag életkorának kiszámítását, a típus meghatározását, a "csillagrengések" gyakoriságának megértését és a műholdak megismerését. Általános szabály, hogy a fiatal csillagok gyorsabban forognak, mint a régiak, mint a tudósok használják, amikor a Nap ikreit és az újszülött égitesteket keresik.
Az elmúlt 40-50 év megfigyelései Ulrich szerint azt mutatták, hogy a Nap belsejének a tengelye körül ugyanolyan sebességgel kell forognia, mint a külső rétegekkel, amelyek alapján sok más ötlet épült fel a többi csillag viselkedéséről és szerkezetéről. Hihetetlenül nehéz ezeket a hipotéziseket tesztelni, mivel a világítótest belső forgásának nyomai, az úgynevezett hidrodinamikai gravitációs hullámok nem láthatók a felületén, mert nem érik el őket.
Ulrich és kollégái képesek voltak nyomon követni mozgásukat a nap belsejében, megfigyelve egy másik típusú hullámokat, szeizmikus rezgéseket, amelyek a nap mély rétegeiben fordulnak elő a "naprengések" során. A tudósok évtizedek óta figyelik őket SDO, SOHO szonda és számos más űrmegfigyelő központ segítségével, ám ezek az oszcillációk nem tárolnak információt a mag szerkezetéről és a csillag belsejének legmélyebb rétegeiről.
A cikk szerzői azt sugallták, hogy a szeizmikus hullámok kölcsönhatásba léphetnek gravitációs "unokatestvéreikkel", ha a Nap magja felé mozognak, majd vissza térnek vissza. Ezeknek a kölcsönhatásoknak viszont tükröződniük kell abban, hogy struktúrájuk hogyan változik az idővel.
Hasonló ötletek, amint azt az asztrofizikusok megjegyezték, korábban is felmerültek kollégáik körében, ám ezek igazolása gyakorlatilag lehetetlen volt, mivel a gravitációs hullámok a Nap belsejében nagyon lassúak - egyik oszcillációjuk több naptól több hónapig tarthat. Ezért a tudósok nem próbálták nyomot keresni arra nézve, hogy a gyorsabb szeizmikus hullámok hogyan változnak.
A SOHO szonda több mint 16 éve folyamatosan figyeli a Nap belsejét, amely lehetővé tette Ulrich és csapata számára, hogy az ilyen kitöréseket keresse az archivált adatokban, és szuperszámítógépekkel elemezze azokat.
Promóciós videó:
Ez az elemzés egy rendkívül érdekes dolgot tárt fel, amelyet a csillagászok eredetileg nem hittek: kiderült, hogy a gravitációs hullámok frekvenciája a Nap magjában nem esik egybe azzal, ami a külső rétegekre jellemző. Amint a tudósok számításai kimutatták, a csillag magjának körülbelül négyszer gyorsabban kell forognia, mint a külső rétegeknek, és hetente egy fordulatot kell készíteni a tengely körül, nem pedig 28-30 nap alatt, mint a Nap felszíne.
Miért történik ez, még nem egyértelmű, ám Ulrich és munkatársai úgy vélik, hogy a Nap külső rétegeinek forgását lelassítja a felszínéből állandóan kitolódó napszél. Ezenkívül a csillag felszíni közeli rétegeiben lévő napfoltok és más mágneses szerkezetek lassíthatják forgásukat.