دانشمندان موفق به حل معمایی قدیمی درباره خورشید شدند

اخترشناسان در پژوهشی که به‌تازگی انجام شده است، پاسخ یکی از سؤالات قدیمی دربارۀ خورشید را با استفاده از نظریۀ نسبیت خاص اینشتین یافتند. در این پژوهش، آهسته‌تر بودن سرعت چرخش لایۀ بیرونی‌تر خورشید نسبت به بخش‌های درونی آن، که علّت آن سال‌ها کشف نشده مانده بود، طبق نظریۀ نسبیت خاص به نوری که از این لایه تابش می‌شود نسبت داده شده است.

 حدود 20 سال پیش بود که خورشیدشناسان دریافتند که لایۀ بیرونی خورشید کندتر از سایر نواحی آن می‌چرخد، اما منشأ عامل مرموزی که سرعت این لایه را کم می‌کرد ناشناخته مانده بود. اکنون نتایج پژوهش اخترشناسان دانشگاه هاوایی و استنفورد- که به‌زودی در نشریۀ «فیزیکال ریویو لترز» (Physical Review Letters) به چاپ می‌رسد- حاکی از آن است که این عامل، چیزی نیست جز نور تابش شده از سطح خورشید. طبق نظریۀ نسبیت خاص، فوتون‌ها یا همان ذرات تشکیل دهندۀ نور حامل اندکی «اندازه حرکت» هستند. در نتیجه وقتی فوتون‌های نور از لایۀ بیرونی خورشید جدا می‌شوند، کمی از اندازه‌ حرکت این لایه کاسته می‌شود. اندازه حرکت یا تکانۀ یک جسم با جرم ثابت، معیاری از میزان سرعت آن است؛ هر چه جسمی با سرعت بیشتری حرکت کند، اندازه حرکت بیشتری خواهد داشت. به‌دلیل کوچکی اندازه حرکت هر فوتون، کم شدن سرعت خورشید بر اثر تابش یک فوتون ناچیز است اما تداوم تابش خورشید به مدت بیش از چهار میلیارد سال سبب شده است که فوتون‌های بسیار زیادی در ربودن اندازه حرکت از بخش بیرونی خورشید تأثیر داشته باشند و اینکه کاهش اندازه حرکت و سرعت این بخش قابل‌توجه باشد. 

محققان همچنین با استفاده از داده‌های رصدخانۀ دینامیک خورشید ناسا، موفق به اندازه‌گیری قطر لایه‌ای شدند که کندتر می‌چرخد. روش آنها مشابه شیوه‌ای است که دانشمندان برای بررسی لایه‌های درونی کرۀ زمین به کار می‌برند؛ همان‌طور که زمین‌شناسان از امواج زلزله برای شناخت درون زمین بهره می‌برند، خورشیدشناسان نیز با بررسی امواجی که در خورشید منتشر می‌شوند دربارۀ ساختار داخلی آن اطلاعات کسب می‌کنند. طبق محاسبات آنان از روی این امواج و همچنین میدان مغناطیسی خورشید، سرعت چرخش ستارۀ ما تا عمق 35 هزارکیلومتری آن آهسته‌ شده است.

اعضای این گروه پژوهشی معتقدند فرایند مشابهی در ستارگان دیگر نیز در کار است که بر میدان‌های مغناطیسی این اجرام و تحول آنان تأثیر می‌گذارد. 

مترجم: کیارا عباس زاده اقدم/ مجله نجوم

ویراستار: منا رجبیه فرد

منبع: space.com