Звук внутри звезды помог астрономам увидеть обратную сторону солнца
Солнце вращается. Рассмотреть его с различных сторон нетрудно. Но поверхность-то всегда меняется.
И думается неосуществимым заметить, что происходит на дальней от нас стороне светила сейчас, не запустив в том направлении камеру. Но сейчас Солнце для нас – прозрачно.
Эксперты из центра изучения Солнца университета Стэнфорда (Stanford Solar Center) создали способ (пресс-релиз — тут), разрешающий видеть на экране компьютера дальнюю от Почвы поверхность отечественного дневного светила, притом, что для этого её вовсе не снимает (напрямую) никакой космический аппарат, летящий с той стороны.
Приобретаемое изображение перемещающихся с обратной стороны Солнца пятен и разнообразных активных областей генерируется компьютером на базе данных, собираемых спутником SOHO (совместный проект NASA и ESA).
Данный американо-европейский аппарат был запущен в 1995 году, и рекомендован он для постоянного наблюдения за Солнцем. Спутник постоянно находится в точке, лежащей на прямой, соединяющей Солнце и Землю, на расстоянии 1,6 миллиона километров от отечественной планеты.
Так, SOHO, как и любой наблюдатель на поверхности Почвы, может постоянно видеть только обращённую к нам поверхность Солнца. Но в некоем роде он может видеть и вглубь него, за счёт регистрации прохождения через Солнце звуковых волн, генерируемых бурлящими тёплыми газами.
Гелиосейсмологию учёные сравнивают с медицинским ультразвуком, талантливым продемонстрировать младенца в чреве матери.
Фрагмент поверхности Солнца, видимая сторона.
Из этого хаоса, оказывается, возможно высчитать и собственного рода «тени» от стороны обратной (иллюстрация с сайта soi.stanford.edu).
В 2000 и 2001 году учёные Чарльз Линдсей (Charles Lindsey) и Дуг Браун (Doug Braun) из Северо-Западной исследовательской ассоциации (NorthWest Research Associates) создали первые компьютерные способы, разрешавшие взять кое-какие изображения событий на дальней поверхности Солнца, но они имели ограничения.
Казалось, ещё недостатки и шаг будут устранены, но пара лет ушло на то, дабы создать на базе тех программ объединённый метод, лишённый прошлых недочётов и талантливый показывать в любую секунду времени всю заднюю поверхность Солнца — как по краям, так и по центру, как у экватора, так и вблизи полюсов.
Данный программный инструмент назвали MDI Farside Graphics Viewer. Сохраняем надежду, перевод не нужен?
Лишь требуется пояснить, что MDI – это один из устройств SOHO – доплеровский измеритель, нужный в качестве поставщика исходной информации.
Обычные траектории звуковых волн в Солнца. светло синий стрелка – направление на Землю и спутник SOHO (иллюстрация с сайта soi.stanford.edu).
Способ был развит командой из Стэнфорда (Stanford University), занятой работой со спутником SOHO, и Кеннетом Осландом (Kenneth Oslund) из Калифорнийского технологического университета (Caltech).
Сейчас учёные смогут заметить зарождающийся солнечный шторм за большое количество дней перед тем, как за счёт вращения Солнца он окажется на видимой его стороне (а один оборот отечественной звезды около собственной оси занимает 27 дней).
Это умение крайне важно для солнечных штормов и предсказаний вспышек, каковые самым ярким образом отражаются на отечественных земных делах: от работы транспорта и самочувствия людей до «линий» систем электропередачи и самочувствия связи.
Так, в октябре 2003 года кое-какие из самые активных областей, сильнейших за тот солнечный цикл, нежданно показались у восточного края Солнца, уже распространяя и рентген, и замечательнейший ультрафиолет, и высокоэнергетические частицы, и выдавая огромные выбросы вещества из кроны в космос.
Тогда ещё астрологи не могли видеть всецело всю заднюю поверхность Солнца (на одну треть — максимум) и, тем более, в таких подробностях, как произошло на данный момент. Потому и не было возможности сделать заблаговременное предупреждение.
Временный сбой совокупностей энергоснабжения (в Швеции и Канаде) и отказ некоторых спутников – только одни из бессчётных последствий того шторма.
С новым способом учёные собираются развить совокупности оповещения о бурных колебаниях «погоды на Солнце» за несколько дней перед тем, как эти активные области повернутся к нам «лицом». Но как же трудится данный способ?
Каждую секунду 7 тысяч участков из многочисленной армии конвекционных ячеек (гранул) на поверхности Солнца погружаются вниз, отправляя наряду с этим сильные звуковые волны.
Так как с ростом глубины скорость звука в толще Солнца возрастает, волны эти претерпевают преломление, медлено поворачивая обратно к поверхности. Так, иногда сделав пару-тройку таких путешествий, они достигают противоположной стороны Солнца, где весьма воздействуют на активность имеющегося в том месте газа, другими словами — гранул на видимой стороне.
Наряду с этим глубинные области, лежащие под активной территорией на поверхности Солнца, владеют скоростью звука чуть-чуть большей, чем соседние территории, и волны от таких точек достигают противоположной стороны звезды чуть-чуть раньше соседних (отличие мала – доли процента).
Так выглядит обобщённая картина активных областей на Солнце (развёрнутая проекция).
В центре – участок поверхности, соответствующий дальней стороне, по краям – ближней (иллюстрация с сайта soi.stanford.edu).
Снимая по особой методике видимую нам поверхность Солнца, возможно вычислить и вид обратной его стороны. MDI Farside Graphics Viewer именно и занимается таким вычислением.
Для интересующихся подробностями – пояснения тут. А вот данный ролик (2,12 мегабайт, MPEG) демонстрирует пример — о какой съёмке идёт обращение.
«Это достижение окажется особенно ответственным в течение следующего солнечного максимума, что обязан начаться в 2011 году, в то время, когда солнечная деятельность будет на пике», — говорит один из авторов работы, физик из Стэнфорда Филипп Шеррер (Philip Scherrer).
Астрологи предвещают, что следующий солнечный цикл будет на 30-50% более сильным (активным), чем в прошлый раз.
