Астросейсмология

Солнцетрясение магнитудой 11 баллов было зарегистрировано сразу же после умеренной солнечной вспышки. Видны распространяющиеся от места яркой вспышки темные волны р-типа, характерные для солнечной поверхности. Фото: SOHO.

Эта статья включает материал из этой версии соответствующей статьи английской Энциклопедии.

Астросейсмоло́гия (от греческого греч. бјστήρ «звезда», σεισμός «землетрясение» и -λογία «учение»), также известная как звёздная сейсмология^[1]^[2] в наука, которая изучает внутреннюю структуру пульсирующих звёзд путём исследования частотных спектров их пульсаций. Различные осцилляцонные моды проникают на разные глубины внутрь звезды. Из этих колебаний можно извлечь информацию о ненаблюдаемых иными способами внутренних слоях звёзд таким же образом, как сейсмологи исследуют недра Земли (и других твёрдых планет) с помощью осцилляций, вызываемых землетрясениями^[2].

Осцилляции, изучаемые астросейсмологами, вызываются тепловой энергией, преобразуемой в кинетическую энергию колебаний. Этот процесс похож на то, что происходит в любой тепловой машине, в которой тепло поглощается в высокотемпературной фазе цикла и выделяется, когда температура низка. Основным механизмом для многих классов звёзд является преобразование энергии излучения в энергию механических колебаний в поверхностных слоях. Возникающие в результате колебания, как правило, исследуются в предположении, что они малы и что звезда является изолированной и сферически симметричной. В системах двойных звёзд существенно повлиять на колебания звезды могут также приливные силы. Одно из применений астросейсмологии в это нейтронные звёзды, чья внутренняя структура не может непосредственно наблюдаться, но может исследоваться на основе изучения их осцилляций.

Гелиосейсмология (солнечная сейсмология) в это тесно связанная дисциплина, изучающая колебания Солнца. Осцилляции на Солнце возбуждаются конвекцией в его внешних слоях. Наблюдения колебаний, подобных солнечным, на других звёздах являются новой и активно развивающейся областью астросейсмологии.

Астросейсмология предоставляет инструмент для исследования внутренней структуры звёзд. Осцилляционные частоты дают информацию о профиле плотности в тех областях, где волны возникают и распространяются. Спектр даёт информацию о химическом составе этих областей.

Волны в солнцеподобных звёздах могут быть разделены на три различных типа.

Акустические моды или моды давления (p)^[2] возбуждаются внутренними флуктуациями давления внутри звёзд; их динамика определяется локальной скоростью звука.
Гравитационные (g) моды (не путать с гравитационными волнами из ОТО) возбуждаются всплыванием более лёгких и погружением более тяжёлых элементов газа,^[3]
Поверхностно-гравитационные (f) моды сродни океанским волнам, распространяющимся вдоль звёздной поверхности.^[4]

Мощная солнечная вспышка, произошедшая на активной области AR 10930 размером с Землю, вызвала появление и дальнейшее распространение похожей на цунами ударной волны. Изображения были получены на телескопе Сети оптического слежения за Солнцем (Optical Solar Patrol Network в OSPAN)

В недрах солнцеподобных звёзд, таких как Альфа Центавра, p-моды выражены, тогда как g-моды в основном привязаны к ядру конвективной зоной. Однако g-моды были отмечены в белых карликах^[3].

[править] Космические миссии

Ряд действующих космических миссий включают астросейсмологические исследования в качестве существенной части своего задания.

MOST в канадский спутник, запущенный в 2003 году. Первый космический аппарат, выполняющий астросейсмологические задачи.
COROT в спутник ЕКА (под руководством Франции), нацеленный на поиск экзопланет и астросейсмологию. Запущен в 2006 году.
WIRE в спутник NASA, запущенный в 1999 году. Не заработавший по своему прямому назначению (в связи с аварийным выкипанием жидкого водорода) инфракрасный телескоп сейчас используется для астросейсмологии.
SOHO в совместный космический аппарат ЕКА и NASA. Был запущен в 1995 году для изучения Солнца.
Kepler в космический аппарат NASA, запущенный в 2009 году. Основная задача в поиск экзопланет, также будет выполнять астросейсмологические исследования.

[править] Примечания

в‘ BBC. Team records 'music' from stars. 2008-10-23. Retrieved 2008-10-24
в‘ ¹ ² ³ David Guenther. Saint Maryв™s University (Halifax). Retrieved 2008-10-24
в‘ ¹ ² Jørgen Christensen-Dalsgaard. Lecture Notes on Stellar Oscillations в Chapter 1. Fifth Edition. June 2003. (PDF format) Page 3. Retrieved 2008-10-24
в‘ Jørgen Christensen-Dalsgaard. Lecture Notes on Stellar Oscillations в Chapter 2. Fifth Edition. June 2003. (PDF format) Page 23. Retrieved 2008-10-24

[править] Ссылки

[bbcsound-0] в‘ BBC. Team records 'music' from stars. 2008-10-23. Retrieved 2008-10-24

[DG-1] в‘ ¹ ² ³ David Guenther. Saint Maryв™s University (Halifax). Retrieved 2008-10-24

[JCD1p3-2] в‘ ¹ ² Jørgen Christensen-Dalsgaard. Lecture Notes on Stellar Oscillations в Chapter 1. Fifth Edition. June 2003. (PDF format) Page 3. Retrieved 2008-10-24

[JCD2p23-3] в‘ Jørgen Christensen-Dalsgaard. Lecture Notes on Stellar Oscillations в Chapter 2. Fifth Edition. June 2003. (PDF format) Page 23. Retrieved 2008-10-24

[1]

[2]

[3]

[4]

Астросейсмология

[править] Космические миссии

[править] Примечания

[править] Ссылки

Личные инструменты

Пространства имён

Варианты

Просмотры

Действия

Поиск

Навигация

Участие

Печать/экспорт

Инструменты

На других языках