Популярнейшая детская песенка «Солнечный круг» грешит против истины: наше светило, как оказалось, не такое уж и круглое.

«Дынные полоски» Солнца: яркие линии ближе к экватору собираются в структуру, которая придает звезде повышенную «сплюснутость» в периоды высокой солнечной активности
На диаграмме неровность солнечного диска увеличена в 10 тыс. раз для большей очевидности. Красным цветом нарисован ровный круг. Синяя кривая показывает усредненную форму Солнца за период 3 месяца. Черные звездочки — за 10 дней; неровности на ней совершенно очевидны
RHESSI за работой: взгляд художника

В недавно проведенном исследовании астрономы использовали данные, собранные автоматическим зондом RHESSI, который и показал, что в периоды высокой солнечной активности Солнце формирует нечто вроде «корки», становясь более сплюснутым. «Из-за очень мощной гравитации, — поясняет один из авторов работы Хью Хадсон (Hugh Hudson), — Солнце не только самый крупный, но и самый ровный объект в Солнечной системе; «неправильности» в его окружности не превышают 0,001%. Однако замерить его форму с высокой точностью — задача непростая».

Аппарат RHESSI — космический телескоп, работающий в рентгеновском и гамма-диапазонах и запущенный еще в 2002 г. для изучения солнечных вспышек. И хотя для измерения окружности Солнца он не предназначался, для этой задачи RHESSI подходит наилучшим образом. Зонд наблюдает за звездой через тонкую щель, и при этом вращается со скоростью 15 об./мин. В сочетании с высокочастотной съемкой это позволяет рассмотреть окружность солнечного диска с минимальными систематическими ошибками. Причем, особенно чувствительны подобные измерения к незначительным различиям в диаметре Солнца у экватора и между полюсами.

К своему удивлению, астрономы обнаружили, что поверхность звезды неоднородна, а «шероховата», как дыня: более яркие фрагменты образуют полосатую структуру — хотя, конечно, выраженность этих полос не так заметна, как у дынь. В ходе периодов особенно высокой солнечной активности эти полосы появляются в районе экватора, перехватывая звезду «у талии». Во время замеров, сделанных RHESSI в 2004 г., эти полосы увеличили видимый радиус светила на 10,77 (±0,44) угловых миллисекунд. Казалось бы, незначительно, ведь такие видимые размеры имеет человеческий волос с расстояния более полутора километров! «Но на практике это — значительная величина», — поясняет работающий сейчас в NASA астроном Алексей Певцов.

Действительно, такие «неровности» в окружности Солнца влияют на особенности гравитационного поля звезды, и ближайший к ней Меркурий может испытывать из-за этого вполне серьезные колебания. Кроме того, они говорят о мощных скрытых движениях, происходящих под поверхностью Солнца. Такое может наблюдаться, например, если у звезды с ранних этапов ее жизни сохранилось быстро вращающееся ядро, ось вращения которого слегка отклонена относительно внешних слоев Солнца. И измерения, проведенные зондом RHESSI, накладывают серьезные практические ограничения на такие теоретические построения.

Итак, «дынные полоски» на поверхности Солнца имеют магнетическую природу. Они — видимое проявление огромных конвективных ячеек раскаленной плазмы, так называемых «супергранул», каждая около 20−30 тыс. км в поперечнике (их можно упрощенно представить, как пузыри в кипящей воде). Силовые линии магнитных полей, исходя из центров супергранул, направляются к их границам, формируя своего рода «магнитную рябь», наиболее ярко проявляющуюся в периоды самой высокой солнечной активности. Сами по себе супергранулы известны ученым давно, но лишь теперь показана их очевидная связь с формой Солнца.

«Когда мы учтем эффекты, создаваемые магнитным полем, мы и получим «истинное» значение неровности солнечной окружности, получающееся за счет одних только гравитации и вращения звезды, — поясняет Хадсон, — И такая уточненная сплюснутость составляет величину 8,01 (±0,14) угловых миллисекунд — почти ровно столько, сколько можно ожидать, исходя из скорости вращения Солнца».

Эти результаты, по мнению физиков, показывают, что ядро звезды не может вращаться намного быстрее, чем ее поверхностные слои. А кроме того, влияние неровностей в «солнечном круге» на орбиту Меркурия минимально.

Между прочим, наша собственная планета представляет собой намного менее идеальную сферу, причем точное знание ее искривлений очень важно и для науки, и для техники. Об исследовании этих неровностей читайте в заметке «Некруглая Земля».

По сообщению NASA