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太陽物理學(xué)家利用美國宇航局/歐空局太陽和日光層觀測站(SOHO)提供的數(shù)據(jù),在太陽下發(fā)現(xiàn)了一種地震波(重力波或g波)的證據(jù)。這些低頻波顯示,太陽體的最深部分,即其燃燒氫的核心,比太陽表面旋轉(zhuǎn)快約4倍。
就像地震學(xué)家利用地震穿過地球內(nèi)部來研究我們星球的結(jié)構(gòu)一樣,太陽物理學(xué)家利用日震學(xué)來研究太陽的內(nèi)部結(jié)構(gòu),通過跟蹤波浪在整個恒星中移動的方式。
在地球上,通常是一個事件負(fù)責(zé)在給定時間產(chǎn)生地震波,但由于巨大氣體內(nèi)部的對流運(yùn)動,太陽不斷“振鈴”。
較高頻率的波,也稱為壓力波(p波或p模式),由于聲波在太陽的上層發(fā)出隆隆聲,很容易被檢測為表面振蕩。它們非??焖俚卮┻^更深的層,因此對太陽的核心旋轉(zhuǎn)不敏感。
相反,表示深太陽內(nèi)部振蕩的較低頻率的g波(或g模式)在表面處沒有明顯的特征,因此對直接檢測提出了挑戰(zhàn)。
與p波相反,其壓力是恢復(fù)力,浮力(重力)作為重力波的恢復(fù)力。
“到目前為止所研究的太陽振蕩都是聲波,但在太陽中也應(yīng)該存在引力波,上下波動以及水平運(yùn)動,如海中的波浪,”主要作者Eric Fossat博士解釋道。,Côted'Azur天文臺的天文學(xué)家。
“40多年來,我們一直在尋找太陽中難以捉摸的巨浪,盡管早先的嘗試暗示了探測,但沒有一個是明確的。”
“最后,我們發(fā)現(xiàn)了如何明確地提取他們的簽名。”
Fossat博士及其合著者使用了SOHO全球低頻率振蕩(GOLF)儀器收集的16。5年數(shù)據(jù)。
通過應(yīng)用各種分析和統(tǒng)計技術(shù),他們能夠在更容易檢測到的p模式上選擇g模式的常規(guī)印記。
特別是,他們研究了一個p模式參數(shù),該參數(shù)測量聲波穿過太陽并再次返回地面所需的時間 - 這段旅程需要花費(fèi)4小時7分鐘。
他們在這個p模式參數(shù)中檢測到了一系列調(diào)制:g波的特征震動了太陽核心的結(jié)構(gòu)。
這些g波的印記表明,太陽核心每周旋轉(zhuǎn)一次,比太陽的表面和中間層快近四倍,其旋轉(zhuǎn)周期從赤道的25天到極點(diǎn)的35天。
加州大學(xué)洛杉磯分校天文學(xué)榮譽(yù)教授,共同作者羅杰·烏爾里希說:“最可能的解釋是,這個核心輪換是在太陽形成時期,大約46億年前留下的。”
“令人驚訝的是,令人興奮的是,我們可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了太陽在最初形成時的樣子。”
“太陽能核心的旋轉(zhuǎn)可能為太陽的形成提供線索。太陽形成后,太陽風(fēng)可能會減緩太陽外部的旋轉(zhuǎn)。“
“旋轉(zhuǎn)也可能影響太陽黑子,太陽黑子也會旋轉(zhuǎn)。太陽黑子可能是巨大的; 一個太陽黑子甚至可以比地球大。“
“在其他恒星中已經(jīng)檢測到G模式,現(xiàn)在感謝SOHO,我們終于在我們自己的恒星中找到了令人信服的證據(jù),”Fossat博士說。
“看到我們自己的太陽的核心以獲得其旋轉(zhuǎn)速度的第一次間接測量是非常特殊的。但是,即使這個長達(dá)數(shù)十年的搜索已經(jīng)結(jié)束,現(xiàn)在也開始了一個新的太陽物理學(xué)窗口。“
ESA的SOHO項(xiàng)目科學(xué)家Bernhard Fleck博士說:“盡管結(jié)果提出了許多新問題,但在太陽能核心中明確檢測重力波是GOLF的關(guān)鍵目標(biāo)。”
“這肯定是過去十年SOHO的最大成果,也是SOHO史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。”
太陽的核心也以另一種方式與其表面不同。
該核心的溫度約為2900萬華氏度,即1570萬開爾文。太陽表面“僅”約為30,000華氏度,或5,800開爾文。
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