Иллюстрация конвекции в Солнце как звезда. Изображение предоставлено NASA / CXC / M.Weiss. нажмите, чтобы увеличить
Рентгеновское исследование НАСА, проведенное с помощью рентгеновской обсерватории Чандра, показывает, что на Солнце и в локальной вселенной почти в три раза больше неона, чем считалось ранее. Если это правда, это решило бы критическую проблему с пониманием того, как работает солнце.
«Мы используем солнце, чтобы проверить, насколько хорошо мы понимаем звезды и, в некоторой степени, остальную часть вселенной, - сказал Джереми Дрейк из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс. - Но чтобы понять солнце, нам нужно точно знать, из чего он сделан », - добавил он.
Неизвестно, сколько неона содержится в солнце. Это важная информация для создания теоретических моделей солнца. Атомы неона, наряду с углеродом, кислородом и азотом, играют важную роль в том, как быстро энергия течет от ядерных реакций в ядре Солнца до его края, где оно затем излучается в космос.
Скорость этого потока энергии определяет местоположение и размер критической звездной области, называемой конвекционной зоной. Зона простирается от поверхности Солнца внутрь примерно на 125 000 миль. Зона - это место, где газ подвергается катящемуся конвективному движению, очень похожему на нестабильный воздух во время грозы.
«Этот турбулентный газ выполняет чрезвычайно важную работу, потому что почти вся энергия, излучаемая на поверхности Солнца, транспортируется туда конвекцией», - сказал Дрейк.
Принятое количество неона на солнце привело к парадоксу. Предсказанное местоположение и размер зоны солнечной конвекции не совпадают с теми, которые получены из солнечных колебаний. Солнечные колебания - это метод, который астрономы ранее использовали для исследования солнечного пространства. Несколько ученых отметили, что проблему можно решить, если содержание неона на самом деле примерно в три раза больше, чем принято в настоящее время.
Попытки измерить точное количество неона на солнце были сорваны причудой природы; атомы неона не выделяют подписи в видимом свете. Однако в газе, нагретом до миллионов градусов, неон ярко светится в рентгеновских лучах. Звезды, подобные солнцу, покрыты этим перегретым газом, который выдает белая корона вокруг них во время солнечных затмений. Однако наблюдения солнечной короны очень трудно анализировать.
Чтобы исследовать содержание неона, Дрейк и его коллега Паола Теста из Массачусетского технологического института в Кембридже, штат Массачусетс, наблюдали 21 подобную солнцу звезду на расстоянии 400 световых лет от Земли. Эти местные звезды и солнце должны содержать примерно одинаковое количество неона по сравнению с кислородом.
Однако было обнаружено, что эти близкие звездные родственники содержат в среднем почти в три раза больше неона, чем считается для Солнца. «Либо солнце в этом звездном районе ненормальное, либо в нем гораздо больше неона, чем мы думаем», - сказала Теста.
Эти результаты Чандры убедили астрономов в том, что подробная физическая теория, лежащая в основе солнечной модели, является безопасной. Ученые используют модель Солнца в качестве основы для понимания структуры и эволюции других звезд, а также многих других областей астрофизики.
«Если правильное более высокое содержание неона, измеренное Дрейком и Тестой, то это одновременно и триумф для Чандры и для теории того, как сияют звезды», - сказал Джон Бахколл из Института перспективных исследований, Принстон, штат Нью-Джерси. поле, которое не было вовлечено в исследование Чандры. Дрейк является ведущим автором исследования, опубликованного в номере журнала Nature на этой неделе.
Центр космических полетов им. Маршалла при НАСА, Хантсвилл, штат Алабама, управляет программой "Чандра" для управления научной миссии агентства. Смитсоновская астрофизическая обсерватория контролирует научные и летные операции из рентгеновского центра Чандра в Кембридже, штат Массачусетс.
Первоначальный источник: пресс-релиз Чандра
