Konvekcijas ilustrācija saulē līdzīgā zvaigznē. Attēla kredīts: NASA / CXC / M.Weiss. Noklikšķiniet, lai palielinātu
NASA Čandras rentgenstaru observatorijas veiktais tuvējo saulē līdzīgo zvaigžņu pētījums liecina, ka saulē un lokālajā Visumā ir gandrīz trīs reizes vairāk neonu, nekā tika uzskatīts iepriekš. Ja tā ir taisnība, tas atrisinātu kritisku problēmu ar izpratni par saules darbību.
"Mēs izmantojam sauli, lai pārbaudītu, cik labi mēs saprotam zvaigznes un zināmā mērā arī pārējo Visumu," sacīja Džeremijs Drake no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra Kembridžā, Masačūsetsā. "Bet, lai saprastu sauli, mums precīzi jāzina, no kā tas ir izgatavots, ”viņš piebilda.
Nav labi zināms, cik daudz neona satur saule. Šī ir kritiska informācija, lai izveidotu saules teorētiskos modeļus. Neona atomiem kopā ar oglekli, skābekli un slāpekli ir liela nozīme tam, cik ātri enerģija plūst no kodolreakcijām saules kodolā līdz tās malai, kur tā pēc tam izstaro kosmosā.
Šīs enerģijas plūsmas ātrums nosaka kritiskā zvaigžņu apgabala, ko sauc par konvekcijas zonu, atrašanās vietu un lielumu. Zona stiepjas no saules virsmas tuvāk aptuveni 125 000 jūdžu. Zona ir tāda, kur gāze iziet ritošā, konvektīvā kustībā līdzīgi kā nestabils gaiss negaisa laikā.
"Šai turbulentajai gāzei ir ārkārtīgi svarīgs darbs, jo gandrīz visa saules enerģijas izdalītā enerģija tur tiek transportēta ar konvekcijas palīdzību," sacīja Drake.
Pieņemtais neona daudzums saulē ir novedis pie paradoksa. Paredzamā saules konvekcijas zonas atrašanās vieta un lielums neatbilst tiem, kas secināti no saules svārstībām. Saules svārstības ir paņēmiens, uz kuru astronomi iepriekš paļāvās, lai pārbaudītu saules starus. Vairāki zinātnieki ir atzīmējuši, ka problēmu varētu novērst, ja neona pārpilnība faktiski ir apmēram trīs reizes lielāka, nekā šobrīd pieņemts.
Mēģinājumus izmērīt precīzu neona daudzumu saulē nomāc dabas dīvainība; neona atomi nedod parakstus redzamā gaismā. Tomēr gāzē, kas uzkarsēta līdz miljoniem grādu, rentgenstaru spīd spoži. Zvaigznes, piemēram, sauli, sedz šajā pārkarsētajā gāzē, ko saules aptumsumu laikā apņem baltā korona ap tām. Tomēr saules koronas novērojumus ir ļoti grūti analizēt.
Lai pārbaudītu neona saturu, Dreiks un viņa kolēģe Paola Testa no Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta Kembridžā, Masačūsetsā, 400 gaismas gadu attālumā no Zemes novēroja 21 saulei līdzīgas zvaigznes. Šīm vietējām zvaigznēm un saulei vajadzētu būt aptuveni vienādam neona daudzumam, salīdzinot ar skābekli.
Tomēr tika atklāts, ka šajos tuvu zvaigžņu radījumos ir gandrīz trīs reizes vairāk neona, nekā tiek uzskatīts par sauli. "Vai nu saule ir ķēms savā zvaigžņu apkārtnē, vai arī tajā ir daudz vairāk neona, nekā mēs domājam," sacīja Testa.
Šie Čandras rezultāti pārliecināja astronomus, ka detalizētā Saules modeļa fizikālā teorija ir droša. Zinātnieki izmanto saules modeli kā pamatu, lai saprastu citu zvaigžņu struktūru un evolūciju, kā arī daudzas citas astrofizikas jomas.
"Ja Dreika un Testa izmērītais lielāks neona daudzums ir pareizs, tad tas ir vienlaicīgs Čandras un zvaigznes spīdēšanas teorijas triumfs," sacīja Džons Bahcall no Papildu pētījumu institūta Prinstonā, NJ Bahcall ir eksperts lauks, kurš nebija iesaistīts Čandras pētījumā. Dreiks ir pētījuma, kas publicēts šīs nedēļas žurnāla Nature numurā, galvenais autors.
NASA Māršala kosmisko lidojumu centrs Hantsvilā, Aļaskā, pārvalda aģentūras Zinātnes misijas direktorāta Chandra programmu. Smitsona astrofizikas observatorija kontrolē zinātnes un lidojumu operācijas no Čandras rentgenstaru centra Kembridžā, Masačūsetsā.
Oriģinālais avots: Chandra News Release
