Учёные выяснили с какой скоростью "худеет" Солнце

Наблюдения за смещением орбиты Меркурия помогли ученым вычислить точную скорость, с которой Солнце "худеет" из-за термоядерных реакций и солнечного ветра, заявляют астрономы. 

"Нам удалось решить одну из самых фундаментальных и важных проблем в физике Солнца, применив методы планетологии. Посмотрев на интересующие нас проблемы с совсем другой стороны, мы смогли 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 остальные звезды, представляет собой гигантский природный термоядерный реактор, который конвертирует энергию, выделяющуюся в ходе слияний ядер водорода и прочих легких элементов, в свет и тепло. Кроме того, Солнце непрерывно выбрасывает в космос огромные количества раскаленной плазмы в виде так называемого "солнечного ветра" – потока протонов, электронов и других частиц, разогнанных до очень высоких скоростей.

Уже более 50 лет, с того момента как этот феномен открыл советский зонд "Луна-1", ученые пытаются понять, как возникает солнечный ветер и как он влияет на поведение самого светила и восьми планет Солнечной системы.

Самое очевидное его последствие, как отмечает Мазарико, заключается в том, что Солнце непрерывно "худеет". Выбрасываемая материя ничем не восполняется, в результате масса светила плавно снижается. Теоретические оценки показывают, что за все время своей жизни оно должно потерять около 0,1% массы и это должно существенно повлиять на орбиты планет.

К примеру, к тому времени, когда Солнце исчерпает запасы "звездного горючего" и превратится в красного гиганта, Земля удалится от него примерно на 150 тысяч километров, а орбиты Марса, Юпитера и более далеких планет сместятся еще сильнее. Это повлияет на их возможную обитаемость и на то, как они будут взаимодействовать с астероидами и кометами.

Однако эти оценки крайне неточны – до сих пор астрономы не знали, с какой скоростью "худеет" Солнце и как быстро "сбегают" от него планеты. Эту загадку, как отмечает Мазарико, помог решить Меркурий.

Меркурий, объясняет ученый, расположен примерно в три раза ближе к Солнцу, чем Земля, поэтому уменьшение массы светила гораздо сильнее повлияет на положение его орбиты и расстояние между точками максимального приближения к звезде и и максимального удаления от нее. В частности, самые грубые расчеты показывают, что за два года орбита Меркурия должна сместиться примерно на два метра.

Подобные сдвиги было бы невозможно заметить с Земли, но на орбите Меркурия долго работал зонд MESSENGER, способный точно замерять, сколько времени тратят радиоволны на путешествие до Земли и обратно и как сильно они растягиваются.

Эти данные позволили Мазарико и его коллегами не только вычислить точную скорость, с которой Солнце теряет массу, но и проверить теорию относительности и выяснить, насколько сильно наше светило отличается по форме от идеального шара.

Расчеты показали, что каждый год Солнце "худеет" примерно на 179 триллионов тонн, что эквивалентно примерно 3,5% от общей массы земной атмосферы. Подобные значения, отмечают астрономы, чуть ниже теоретических оценок, но в принципе им соответствуют.

Остальные замеры, по словам Мазарико, показывают, что поведение светила полностью соответствует теории относительности, что позволяет использовать подобные наблюдения для предсказания судьбы Солнечной системы и изучения истории ее формирования.