Спостереження за зміщенням орбіти Меркурія допомогли вченим обчислити точну швидкість, з якою Сонце “худне” через термоядерні реакції і сонячний вітер, заявляють астрономи.
“Нам вдалося вирішити одну з найбільш фундаментальних і важливих проблем у фізиці Сонця, застосувавши методи планетології. Подивившись на проблеми, що нас цікавлять з зовсім іншого боку, ми змогли отримати більш точні оцінки і наблизитися до нового розуміння того, як взаємодіють один з одним Сонце і планети”, — заявив Ерван Мазаріко (Erwin Mazarico) з Центру космічних польотів НАСА імені Годдарда (США).
Сонце, як і інші зірки, являє собою гігантський природний термоядерний реактор, який перетворює енергію, що виділяється в ході злиття ядер водню і інших легких елементів, в світло і тепло. Крім того, Сонце безперервно викидає в космос величезні кількості розпеченої плазми у вигляді так званого “сонячного вітру – потоку протонів, електронів і інших частинок, розігнаних до дуже високих швидкостей.
Вже більше 50 років, з того моменту як цей феномен відкрив радянський зонд “Луна-1”, вчені намагаються зрозуміти, як виникає сонячний вітер і як він впливає на поведінку самого світила і восьми планет Сонячної системи.
Найочевидніше його наслідок, як зазначає Мазаріко, полягає в тому, що Сонце безперервно “худне”. Викинута матерія нічим не заповнюється, у результаті маса світила плавно знижується. Теоретичні оцінки показують, що за весь час свого життя воно повинно втратити близько 0,1% маси і це повинно суттєво вплинути на орбіти планет.
Приміром, до того часу, коли Сонце вичерпає запаси “зоряного пального” і перетвориться на червоного гіганта, Земля віддалиться від нього приблизно на 150 тисяч кілометрів, а орбіти Марса, Юпітера і більш віддалених планет змістяться ще сильніше. Це вплине на їх можливу заселеність і на те, як вони будуть взаємодіяти з астероїдами і кометами.
Однак ці оцінки вкрай неточні – до цих пір астрономи не знали, з якою швидкістю “худне” Сонце і як швидко “втікають” від нього планети. Цю загадку, як зазначає Мазаріко, допоміг вирішити Меркурій.
Меркурій, пояснює вчений, розташований приблизно в три рази ближче до Сонця, ніж Земля, тому зменшення маси світила набагато сильніше вплине на стан його орбіти і відстань між точками максимального наближення до зірки і і максимального видалення від неї. Зокрема, найбільш грубі розрахунки показують, що за два роки орбіта Меркурія повинна зміститися приблизно на два метри.
Подібні зрушення було б неможливо помітити з Землі, але на орбіті Меркурія довго працював зонд MESSENGER, здатний точно заміряти, скільки часу витрачають радіохвилі на подорож до Землі і назад і як сильно вони розтягуються.
Ці дані дозволили Мазаріко та його колегами не тільки обчислити точну швидкість, з якою Сонце втрачає масу, але і перевірити теорію відносності і з’ясувати, наскільки сильно наше світило відрізняється за формою від ідеальної кулі.
Розрахунки показали, що кожен рік Сонце “худне” приблизно на 179 трильйонів тонн, що еквівалентно приблизно 3,5% від загальної маси земної атмосфери. Подібні значення, зазначають астрономи, трохи нижче теоретичних оцінок, але в принципі їм відповідають.
Інші виміри, за словами Мазаріко, показують, що поведінка світила повністю відповідає теорії відносності, що дозволяє використовувати такі спостереження для передбачення долі Сонячної системи і вивчення історії її формування.