Солнце может оказаться чуть меньше, чем мы думали. По‑видимому, предыдущие оценки его радиуса оказываются завышены примерно на 300 км. Если это действительно так, ученые будут вынуждены скорректировать свои представления о плотности, весе и многих других ключевых параметрах нашего светила.
Солнце похудело: Размеры родного светила

Как измерить радиус Солнца? Вопрос довольно интересный, особенно если учесть, что звезда не имеет твердой поверхности, в связи с чем довольно трудно определить, где оно, собственно, начинается.

По мере движения от центра звезды ее внешний слой, который принято называть атмосферой, становится все менее плотным и, соответственно, все более прозрачным. Нулевой отметкой, соответствующей гипотетическому «началу» Солнца, условлено считать зону, в которой солнечная атмосфера перестает быть прозрачной для собственных лучей. В итоге процесс измерения его радиуса приобретает довольно простой вид: смотрим на звезду в мощный телескоп и фиксируем дистанцию между центром солнечного диска и зоной, где яркость диска резко уменьшается. Согласно результатам подобных измерений, радиус Солнца составляет 695 990 км (больше Земли примерно в 109 раз).

Предложена и более хитрая методика, опирающаяся на феномен сейсмических волн, благодаря которым поверхность солнца пульсирует наподобие исполинского океана. Теория утверждает, что мощные акустические волны могут существовать только в непрозрачной зоне Солнца и неспособны подниматься выше его условной поверхности, при этом их амплитуда связана с дистанцией от центра звезды до ее внешней границы. Таким образом, сейсмографические исследования также позволяют вычислить радиус Солнца с более высокой степенью точности. Волновой метод дал значение в 695 700 км — на 300 км меньше, чем оптический метод.

Хотя результаты двух типов измерений отличаются всего на 0,04%, этой разницы вполне достаточно для того, чтобы существенно затруднить построение цельной модели физики Солнца.

Швейцарским ученым удалось нащупать путь к разрешению этого противоречия. Команда под руководством Маргит Хаберрайтер (Margit Haberreiter) выяснила, что предыдущие оценки радиуса Солнца, полученные оптическим методом, были несколько завышены из-за неточного определения той зоны, где атмосфера звезды теряет свою прозрачность.

Результат был получен в ходе экспериментов со специально разработанной компьютерной моделью, описывающей процесс распространения света во внешних слоях звезды. Модель показала, что зона, где атмосфера теряет свою прозрачность, и зона резкого уменьшения светимости солнечного диска не совсем тождественны друг другу. Светимость резко падает уже в атмосфере, примерно в 333 км над поверхностью Солнца — то есть той зоной, где оно становится непрозрачным и где уже могут распространяться сейсмические колебания. Полученный результат очень хорошо объясняет разницу в 300 км, которую дают два разных метода измерения радиуса Солнца.

Модели Солнца, базирующиеся на большей оценке его радиуса, должны быть либо исправлены, либо и вовсе отметены — резюмируют авторы открытия. Мы же предлагаем статью «Ближе к Солнцу», в которой подробнее рассказывается об изучении нашего светила.

По публикации The New Scientist Space