Наблюдения за тем, как смещается орбита Меркурия, помогли ученым вычислить точную скорость, с которой Солнце "худеет" благодаря термоядерным реакциям и солнечному ветру, заявляют астрономы в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
"Нам удалось решить одну из самых фундаментальных и важных проблем в физике Солнца, используя методы, которые используются в планетологии. Посмотрев на интересующие нас проблемы с совсем другой стороны, нам удалось получить более точные оценки и приблизиться к новому пониманию того, как взаимодействуют друг с другом Солнце и планеты", — заявил Эрван Мазарико (Erwin Mazarico) из Центра космических полетов НАСА имени Годдарда (США).
Солнце, как и все остальные звезды, представляет собой гигантский природный термоядерный реактор, который конвертирует энергию, выделяющуюся в ходе слияний ядер водорода и других легких элементов, в свет и тепло. Помимо этих форм излучения, Солнце непрерывно выбрасывает огромные количества раскаленной плазмы в космос в виде так называемого "солнечного ветра" – потока протонов, электронов и других частиц, разогнанных до очень высоких скоростей.
С момента открытия этого феномена советским зондом "Луна-1", ученые уже более 50 лет пытаются понять, как возникает солнечный ветер и как он влияет на поведение самого светила и восьми планет Солнечной системы.
Самым очевидным последствием его существования, как отмечает Мазарико, является тот факт, что Солнце непрерывно "худеет". Выбрасываемая им материя ничем не восполняется, в результате чего масса светила плавно падает со временем. Текущие теоретические оценки показывают, что за все свое время жизни светило должно потерять около 0,1% своей массы подобным образом, что должно существенным образом повлиять на положение орбит планет.
К примеру, Земля удалится от Солнца примерно на 150 тысяч к тому моменту, когда светило исчерпает свои запасы "звездного горючего" и превратится в красного гиганта, а орбиты Марса, Юпитера и более далеких планет сместятся еще сильнее. Это повлияет на их возможную обитаемость и то, как они будут взаимодействовать с астероидами и кометами.
Проблема заключается в том, что все эти оценки являются крайне неточными – до настоящего времени астрономы не знали, с какой скоростью "худеет" Солнце и как быстро планеты "сбегают" от него. Эту загадку, как отмечает Мазарико, помог решить Меркурий.
Меркурий, как объясняет ученый, расположен примерно в три раза ближе к Солнцу, чем Земля, и уменьшение массы светила будет гораздо сильнее влиять на положение его орбиты и расстояние между точками, где первая планета Солнечной системы максимально удаляется и сближается со звездой. В частности, самые грубые расчеты показывают, что за два года положение орбиты Меркурия должно сместиться примерно на два метра.
Как правило, подобные сдвиги было бы невозможно заметить с Земли, учитывая большое расстояние между нашей планетой и Меркурием, однако на его орбите долгое время работал зонд MESSENGER, способный точно замерять то время, которое радиоволны тратят на путешествие до Земли и обратно, и то, как сильно они "растягиваются".
Воспользовавшись этими техническими данными, Мазарико и его коллеги смогли вычислить не только точную скорость "похудания" Солнца, но и проверить теорию относительности Эйнштейна и выяснить, насколько сильно наше светило отличается по форме от идеального шара.
Как показывают эти расчеты, каждый год Солнце "худеет" примерно на 179 триллионов тонн, что эквивалентно примерно 3,5% от общей массы земной атмосферы. Подобные значения, как отмечают астрономы, в принципе соответствуют тому, что предсказывает теория, хотя и несколько ниже подобных оценок.
Остальные замеры, по словам Мазарико, показывают, что поведение светила полностью соответствует теории относительности, что позволяет ученым использовать подобные наблюдения для предсказания судьбы Солнечной системы и изучения истории ее формирования.
