天文学家更接近解决太阳“不可能”的自转问题

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那些认为太阳被深入研究过的人很可能从未听说过它的差分自转之谜：我们恒星的赤道比它的两极旋转得快得多。这怎么可能？长期以来，这是通过温差来解释的。但直到现在，马克斯·普朗克太阳系研究所的物理学家才能够准确地确定这种差异，并最终至少在一定程度上解决“太阳悖论”。

经过数十年的观测，计算出太阳赤道大约每24天转一圈。这可以被视为一个持续的“晴天”，如果没有一个“但是”：恒星的两极需要长达34 天的时间才能旋转一圈。

这种几何上不可能的现象的唯一解释是太阳两极和赤道之间的微小温度差异。但尚不清楚如何衡量它。然而，德国物理学家想出了一个办法：基于对太阳长周期振荡的观测。

他们在其中找到了太阳动力学观测站（14 年前发射的研究探测器）2017 年至 2021 年收集的有用数据。然后，太阳表面的全球振荡被发现并被仔细记录，让人想起震动太阳表面数月的巨大惯性涡流。

这些振荡的观察结果被纳入研究所一台强大计算机上的一系列大规模三维模拟中。结果符合预期：事实证明，正是这些漩涡将大量的热量从太阳两极转移到了赤道。因此，之前测得的温差小于7摄氏度。然而，即使如此微小的差异（在恒星不同层中数千、数百万度的背景下）也可能绰绰有余：

“两极和赤道之间非常小的温差控制着太阳角动量的平衡，因此是其全球动力学的重要反馈机制，”研究所所长洛朗·吉松博士解释说。

因此，高纬度地区太阳表面的振荡类似于调节地球气候的热带气旋，尽管细节有所不同：“如果太阳的极点比赤道高约七度，那么这足以使涡旋达到一定的速度这篇文章的合著者之一罗伯特·卡梅伦博士说：“在大部分表面恒星上空的速度约为每小时 70 公里。”

然而，差分旋转远非我们恒星的唯一谜团。例如，为什么在十年前的一次活动爆发期间，伽马辐射在太阳表面分布不均匀？更不用说从极地发出的射线比理论预测亮几个数量级的事实。然而，现在正是打点“i”的好时机——科学家们希望，由于新的观测技术，太阳耀斑将持续到 2026 年，这将成为揭示太阳许多秘密的转折点。