Estos movimientos se midieron analizando 10 años de observaciones del Observatorio de Dinámica Solar SDO de la NASA. Utilizando modelos informáticos, los científicos han demostrado que las oscilaciones recién descubiertas son modos resonantes y deben su existencia a la rotación diferencial del Sol. Las oscilacionesayudar a establecer formas novedosas de sondear el interior del Sol y obtener información sobre la estructura interna y la dinámica de nuestra estrella. Los científicos describen sus hallazgos en la edición de hoy de la revista Astronomía y Astrofísica .
En la década de 1960 se descubrieron las notas musicales altas del Sol: El Sol suena como una campana. Millones de modos de oscilaciones acústicas con períodos cortos, cerca de 5 minutos, son excitados por turbulencias convectivas cerca de la superficie solar y quedan atrapados en elinterior solar. Estas oscilaciones de 5 minutos han sido observadas continuamente por telescopios terrestres y observatorios espaciales desde mediados de la década de 1990 y han sido utilizadas con mucho éxito por los heliosismólogos para aprender sobre la estructura interna y la dinámica de nuestra estrella, al igual que los sismólogos aprenden sobreel interior de la Tierra mediante el estudio de los terremotos. Uno de los triunfos de la heliosismología es haber mapeado la rotación del Sol en función de la profundidad y la latitud la rotación diferencial solar.
Además de las oscilaciones de 5 minutos, se predijo que existían oscilaciones de períodos mucho más largos en las estrellas hace más de 40 años, pero hasta ahora no se habían identificado en el Sol. "Las oscilaciones de períodos largos dependen de la rotación del Sol.; no son de naturaleza acústica ", dice Laurent Gizon, autor principal del nuevo estudio y director del MPS." La detección de las oscilaciones de largo período del Sol requiere mediciones de los movimientos horizontales en la superficie del Sol durante muchos años.Las observaciones continuas del generador de imágenes heliosísmico y magnético HMI integrado en el SDO son perfectas para este propósito ".
El equipo observó muchas decenas de modos de oscilación, cada uno con su propio período de oscilación y dependencia espacial. Algunos modos de oscilación tienen velocidad máxima en los polos, algunos en latitudes medias y otros cerca del ecuador. Los modos con velocidad máximacerca del ecuador se encuentran los modos de Rossby, que el equipo ya había identificado en 2018. "Las oscilaciones de largo período se manifiestan como movimientos de remolino muy lentos en la superficie del Sol con velocidades de unos 5 kilómetros por hora, aproximadamente qué tan rápido una personacamina ", dice Zhi-Chao Liang de MPS. Kiran Jain de NSO, junto con B. Lekshmi y Bastian Proxauf de MPS, confirmaron los resultados con datos del Global Oscillation Network Group GONG, una red de seis observatorios solares en elEE. UU., Australia, India, España y Chile.
Para identificar la naturaleza de estas oscilaciones, el equipo comparó los datos de observación con modelos de computadora. "Los modelos nos permiten mirar dentro del interior del Sol y determinar la estructura tridimensional completa de las oscilaciones", explica Yuto Bekki, estudiante de posgrado de MPS.. Para obtener las oscilaciones del modelo, el equipo comenzó con un modelo de la estructura del Sol y la rotación diferencial inferida de la heliosismología. Además, la fuerza de la conducción convectiva en las capas superiores y la amplitud de los movimientos turbulentos se tienen en cuenta en el modelo.Las oscilaciones libres del modelo se encuentran considerando las perturbaciones de pequeña amplitud en el modelo solar. Las velocidades correspondientes en la superficie concuerdan bien con las oscilaciones observadas y permitieron al equipo identificar los modos.
"Todas estas nuevas oscilaciones que observamos en el Sol se ven fuertemente afectadas por la rotación diferencial del Sol", dice el científico de MPS Damien Fournier. La dependencia de la rotación solar con la latitud determina dónde los modos tienen amplitudes máximas. "Las oscilaciones también sonsensible a las propiedades del interior del Sol: en particular a la fuerza de los movimientos turbulentos y la viscosidad relacionada del medio solar, así como a la fuerza de la conducción convectiva ", dice Robert Cameron de MPS. Esta sensibilidad es fuerte en elbase de la zona de convección, a unos doscientos mil kilómetros por debajo de la superficie solar ". Así como estamos usando oscilaciones acústicas para aprender sobre la velocidad del sonido en el interior solar con heliosismología, podemos usar las oscilaciones de período largo para aprender sobre las turbulenciasprocesos ", añade.
"El descubrimiento de un nuevo tipo de oscilaciones solares es muy emocionante porque nos permite inferir propiedades, como la fuerza de la conducción convectiva, que en última instancia controla la dínamo solar", dice Laurent Gizon.-los modos de período se realizarán por completo en los próximos años utilizando un nuevo modelo informático de exaescala que se está desarrollando como parte del proyecto WHOLESUN, con el apoyo de una Beca de Sinergia del Consejo Europeo de Investigación 2018
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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