Wissenschaftler sagen, dass die Sonne kleiner ist, als wir dachten!
Die Sonne, der Stern im Zentrum unseres Sonnensystems, ist vielleicht gar nicht so groß wie gedacht - ein wichtiger Durchbruch, der das Verständnis der Wissenschaftler vom Universum verändern könnte.
Laut einem Bericht, der in arXiv veröffentlicht wurde, haben zwei Astronomen Beweise dafür gefunden, dass der Radius unserer Sonne um einige Hundertstel kleiner ist, als frühere Analysen ergaben.
Die neuen Ergebnisse, die derzeit von Fachleuten geprüft werden, basieren auf Schallwellen, die im Inneren des heißen Sol-Plasmas erzeugt und gefangen werden, bekannt als "Druckmoden" oder p-Moden.
Die Astrophysiker Masao Takata von der Universität Tokio und Douglas Gough von der Universität Cambridge erklärten, dass p-Mode-Schwingungen im Vergleich zu anderen oszillierenden Schallwellen einen "dynamisch robusteren" Blick auf das Sonneninnere bieten.
Wie wird der Radius der Sonne gemessen?
Um dieses Phänomen besser zu verstehen, können wir uns die Sonne als eine Glocke vorstellen, die läutet und von winzigen Sandkörnern angeschlagen wird. Diese seismische Erschütterung erzeugt Millionen von oszillierenden Schallwellen, wie p-Wellen, g-Moden und f-Moden.
Honey, I shrunk the sun
Rowan Hooper (@rowhoop) November 8, 2023
[the sun is fractionally smaller than we thought, which could change our understanding of its internal structure and behaviour] https://t.co/4pqLxHrysi
Die f-Moden werden traditionell verwendet, um den seismischen Radius der Sonne zu messen. Wissenschaftler haben jedoch festgestellt, dass sie nicht ganz zuverlässig sind, da sie den Rand der Photosphäre der Sonne nicht erreichen. Im Gegensatz dazu sind die p-Moden nützlicher, weil sie weiter hinausreichen und weniger anfällig für die Magnetfelder der Sonne und die Turbulenzen in der oberen Grenzschicht der Konvektionszone der Sonne sind.
Der Bericht stellt fest, dass die Analyse der F-Mode-Frequenzen eine Messung des Sonnenradius lieferte, die um einige Hundertstel Prozent kleiner ist als der Radius der Photosphäre, der durch direkte optische Messungen ermittelt wurde.
Ein Teil dieses Unterschieds lässt sich verstehen, wenn man erkennt, dass die Struktur dieser im Wesentlichen adiabatischen Oszillationsmoden in erster Linie durch die Dichtevariation weit unterhalb der Photosphäre des Sterns bestimmt wird und nicht durch irgendeinen Aspekt der Strahlungsintensität.
Size comparison of Earth vs Sun. 1,300,000 Earths can fit inside the Sun. pic.twitter.com/vL6SeF4oXW
— World Wonders Now (@GeoUnveiled) November 10, 2023
Warum sollten p-modes ratsamer sein?
Beide Wissenschaftler argumentieren nun, dass p-Moden zur Messung des Sonnenradius verwendet werden sollten. Ihre Berechnungen, die nur p-Moden-Frequenzen verwenden, legen nahe, dass der Radius der Sonnenphotosphäre sehr, sehr geringfügig kleiner ist als das Standard-Sonnenmodell.
In der von diesen beiden Experten veröffentlichten Arbeit haben sie einen seismischen Strahl betrachtet, der auf eine andere und dynamisch robustere Weise definiert wurde, nämlich durch die p-Mode-Frequenzen.
Sie fanden heraus, dass dieser Radius mehr oder weniger mit dem übereinstimmt, was die f-Moden nahelegen. Darüber hinaus führt die Interpretation des aus den p-Moden abgeleiteten Radius zu einem tieferen Verständnis der Rolle der Gesamtmassenbeschränkung bei den Umkehrungen der Struktur.
Dies erlaubt uns, die Umkehrung der Schallgeschwindigkeit neu zu interpretieren, was darauf hindeutet, dass sich die Positionen der Fotosphäre und der adiabatisch geschichteten Schichten in der konvektiven Hülle auf nicht homologe Weise, von denen im Standard-Sonnenmodell unterscheiden, sagen die Forscher.