W latach 1600, astronom Galileo Galilei spojrzał w swój teleskop i odkrył ciemne plamy na Słońcu, następnie zauważając, że wydawały się one poruszać, znikać, a następnie powracać. „Jest również oczywiste, że ich obrót odbywa się wokół Słońca” – napisał w 1613 roku i choć zauważył, że było możliwe, iż plamy słoneczne poruszały się, podczas gdy Słońce pozostawało nieruchome, „wydaje mi się bardziej prawdopodobne, że ruch ten dotyczy kuli słonecznej niż jej otoczenia.”
Galileusz odkrył, że Słońce – podobnie jak wiele innych obiektów niebieskich – obraca się wokół osi. Ale pomijając długość czasu, sposób w jaki Słońce się obraca jest inny niż w przypadku skalistej planety takiej jak Ziemia. Co więcej, ta różnica faktycznie powoduje plamy słoneczne, które pierwotnie doprowadziły do odkrycia Galileusza.
Reklama
Słońce obraca się od długiego, długiego czasu – zaczęło się to mniej więcej w czasie, gdy uformowało się z wirującego obłoku pyłu i gazu wodorowego około 4,6 miliarda lat temu. „Prawie wszystko we wszechświecie się obraca” – wyjaśnia Claire Raftery, szefowa działu edukacji i kontaktów zewnętrznych w National Solar Observatory, amerykańskim centrum naziemnej fizyki Słońca, które znajduje się na kampusie Uniwersytetu Kolorado w Boulder. „Wszystko porusza się względem wszystkiego innego.”
Jak słońce stopniowo gromadziło masę i rozwijało grawitację, która przyciągała do niego coraz więcej pobliskich cząsteczek, rozwijało również moment pędu.
Obrót Słońca nie jest trudny do zmierzenia, ponieważ fotosfera, cienka powierzchnia Słońca, ma cechy takie jak plamy słoneczne i prominencje, z których niektóre są na tyle trwałe, że można je obserwować jak się poruszają, tak jak obserwował je Galileusz.
Ale od tego momentu sprawa się nieco komplikuje. Głównie gazowe Słońce „nie jest ciałem stałym, więc nie obraca się jak pojedyncza kula” – mówi Raftery. „Zamiast tego, gaz obraca się szybciej na równiku niż na biegunach.”
Plama na równiku obraca się w około 24 dni, podczas gdy regiony polarne zajmują sześć dni dłużej, zgodnie z tym artykułem na temat rotacji Słońca na stronie NASA.
Podczas gdy Słońce obraca się inaczej niż Ziemia, jego rotacja różnicowa jest podobna do rotacji planety Jowisz i innych gazowych olbrzymów, mówi Raftery.
Różnicowa rotacja jest tym, co napędza cykl słoneczny, 11-letni okres, podczas którego liczba plam słonecznych wzrasta przez około połowę czasu, a następnie maleje. Powodem, wyjaśnia Raftery, jest to, że pole magnetyczne Słońca, które jest generowane tuż pod powierzchnią, w zasadzie zostaje zawinięte wokół siebie przez nierównomierny ruch. W rezultacie powstają pasma magnetyczne o dużej gęstości, które w końcu przebijają się przez powierzchnię, powodując erupcje, które widzimy jako plamy słoneczne i rozbłyski.
Strefa konwekcji, która rozciąga się pod fotosferą na około 125 000 mil (200 000 kilometrów), obraca się z mniej więcej taką samą prędkością od wewnętrznej powłoki do powierzchni, mówi Raftery. Ale głębiej wewnątrz Słońca, naukowcy nie są pewni czy inne części poruszają się w innym tempie.
„Mamy kilka dobrych pomysłów na ten temat, ale to wciąż aktywne pytanie,” mówi Raftery.
Czy Słońce będzie się kręcić wiecznie? W końcu, około 5 miliardów lat od teraz, Słońce wypali się i ostatecznie zapadnie się w zwartą gwiazdę białego karła. Ale nawet wtedy, Raftery uważa, że będzie się ono nadal obracać, choć z inną prędkością.
Reklama