Солнце кажется спокойным и неизменным, но в действительности оно непрерывно вращается и меняется. Это вращение не похоже на движение твёрдой планеты и напрямую зависит от широты и глубины слоёв звезды. Именно эта особенность определяет характер солнечной активности и её влияние на околоземное пространство. Об этом сообщает издание Science Times.
В отличие от каменистых тел, Солнце состоит из раскалённой плазмы, поэтому разные области его поверхности движутся с разной скоростью. Такое дифференциальное вращение было замечено ещё в XVII веке при наблюдениях за солнечными пятнами. Астрономы увидели, что пятна на экваторе смещаются быстрее, чем вблизи полюсов, и это открытие стало отправной точкой для изучения внутренней динамики звезды.
Неравномерное движение плазмы приводит к постоянному скручиванию магнитных линий. В результате накапливается энергия, которая периодически высвобождается в виде вспышек и выбросов вещества. Эти процессы лежат в основе циклов солнечной активности и объясняют, почему космическая погода может резко меняться и представлять угрозу для технологий.
Скорость вращения Солнца заметно различается в зависимости от широты. Экваториальные области совершают полный оборот примерно за 24,5 звездных суток, тогда как при наблюдении с Земли этот период кажется чуть длиннее из-за движения нашей планеты по орбите. В средних широтах вращение замедляется до 27 суток, а в полярных районах может достигать 33-35 суток.
Такой контраст создаёт мощные сдвиговые потоки в плазме. Они формируют протуберанцы, корональные петли и влияют на структуру солнечного ветра. Наблюдения показывают, что именно разница скоростей по широтам определяет распределение активных областей и их эволюцию во времени.
Классическим методом остаётся отслеживание солнечных пятен, которые служат естественными маркерами вращения фотосферы. Современные исследования дополняются доплеровской спектроскопией, позволяющей фиксировать движение плазмы по сдвигу спектральных линий.
Особое значение имеет гелиосейсмология — анализ акустических колебаний внутри Солнца. Этот подход дал возможность составить карту вращения от ядра до поверхности и показал, что глубинные слои ведут себя иначе, чем внешние. Данные космических миссий, в том числе наблюдения движения раскалённой плазмы у границы Солнца, помогают связать внутренние процессы с потоками вещества, уходящими в Солнечную систему.
Дифференциальное вращение запускает механизм солнечного динамо, который поддерживает и обновляет магнитное поле звезды. Скручивание полоидальных и тороидальных компонентов поля приводит к формированию солнечных пятен и активных долгот. По мере развития цикла эти области смещаются к экватору, что хорошо видно на диаграммах солнечной активности.
Именно работа динамо объясняет регулярность 11-летнего цикла и связь между внутренней динамикой Солнца и явлениями, наблюдаемыми в короне и солнечном ветре.
Понимание того, как Солнце вращается на разных широтах и глубинах, позволяет связать внутренние потоки плазмы с внешними проявлениями активности. Эти знания используются для прогнозирования вспышек, выбросов массы и геомагнитных возмущений. В результате Солнце предстаёт не просто источником света, а сложной динамической системой, от которой зависит состояние всей Солнечной системы.