Der Kern und die inneren Schichten der Sonne drehen sich etwa viermal schneller als ihre Oberfläche, was laut einem in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlichten Artikel allen herkömmlichen Vorstellungen über ihre Struktur widerspricht.
„Die plausibelste Erklärung für dieses Rätsel ist, dass sich der Kern der Sonne dank der Energie, die er vor 4,6 Milliarden Jahren, als sich die Sonne gerade zu bilden begann, angesammelt hat, schneller dreht als seine äußeren Schichten. Dies ist eine große Überraschung für uns und wir möchten glauben, dass wir die ersten wirklichen Spuren davon entdeckt haben, wie die Sonne bei ihrer Geburt aussah “, sagt der Astrophysiker Roger Ulrich von der University of California in Los Angeles (USA).
Die Rotationsgeschwindigkeit von Sternen um ihre Achse ist ein wichtiges Merkmal für Astronomen, da Sie damit das Alter eines Sterns berechnen, seinen Typ bestimmen, verstehen können, wie oft "Sternbeben" in ihm auftreten, und herausfinden können, ob er Satelliten enthält. In der Regel drehen sich junge Sterne schneller als alte, als Wissenschaftler bei der Suche nach "Zwillingen" der Sonne und "neugeborenen" Himmelskörpern verwenden.
Beobachtungen der letzten 40-50 Jahre zeigten laut Ulrich, dass sich das Innere der Sonne mit der gleichen Geschwindigkeit wie die äußeren Schichten um ihre Achse drehen sollte, auf deren Grundlage viele andere Ideen über das Verhalten und die Struktur anderer Sterne aufgebaut wurden. Es war unglaublich schwierig, diese Hypothesen zu testen, da die Spuren der Rotation des Inneren der Leuchte, die sogenannten hydrodynamischen Gravitationswellen, auf ihrer Oberfläche nicht sichtbar sind, weil sie dort nicht ankommen.
Ulrich und seine Kollegen konnten ihre Bewegung durch das Innere der Sonne verfolgen und eine andere Art von Wellen beobachten, seismische Schwingungen, die in den tiefen Schichten der Sonne während "Sonnenbeben" auftreten. Wissenschaftler überwachen sie seit mehreren Jahrzehnten mit den Sonden SDO, SOHO und einer Reihe anderer Weltraumobservatorien. Diese Schwingungen speichern jedoch keine Informationen über die Struktur des Kerns und die tiefsten Schichten des Inneren des Sterns.
Die Autoren des Artikels schlugen vor, dass seismische Wellen mit ihren "Cousins" interagieren können, wenn sie sich zum Kern der Sonne bewegen und dann zurückkehren. Diese Wechselwirkungen sollten sich wiederum darin widerspiegeln, wie sich ihre Struktur im Laufe der Zeit ändert.
Ähnliche Ideen, wie sie von Astrophysikern festgestellt wurden, waren bereits bei ihren Kollegen aufgetreten, aber ihre Überprüfung war praktisch unmöglich, da die Gravitationswellen im Inneren der Sonne sehr langsam sind - eine ihrer Schwingungen kann mehrere Tage bis mehrere Monate dauern. Daher haben Wissenschaftler nicht versucht, nach Spuren zu suchen, wie sich seismische Wellen schneller ändern.
Die SOHO-Sonde überwacht seit über 16 Jahren kontinuierlich das Innere der Sonne, wodurch Ulrich und sein Team nach solchen Bursts in archivierten Daten suchen und diese mithilfe von Supercomputern analysieren konnten.
Werbevideo:
Diese Analyse ergab eine äußerst interessante Sache, an die Astronomen anfangs nicht glaubten: Es stellte sich heraus, dass die Frequenz der Gravitationswellen im Kern der Sonne nicht mit der für ihre äußeren Schichten charakteristischen übereinstimmte. Wie die Berechnungen von Wissenschaftlern zeigen, sollte sich der Kern des Sterns etwa viermal schneller als seine äußeren Schichten drehen und in einer Woche eine Umdrehung um die Achse ausführen, und nicht in 28 bis 30 Tagen wie die Oberfläche der Sonne.
Warum dies geschieht, ist noch nicht klar, aber Ulrich und seine Kollegen glauben, dass die Rotation der äußeren Schichten der Sonne durch den Sonnenwind verlangsamt wird, der ständig von seiner Oberfläche ausgestoßen wird. Zusätzlich kann ihre Rotation durch Sonnenflecken und andere magnetische Strukturen in den oberflächennahen Schichten des Sterns verlangsamt werden.
