Зорі, як і люди, більш «неврівноважені» в молодості. Коли зорі, схожі на Сонце, досягають віку в мільярд років, всі вони, зазвичай, уповільнюють своє обертання, зрештою досягаючи приблизно того ж періоду, який ми бачимо зараз в Сонця: близько 27 діб.
Але коли зорі молоді, вони обертаються швидше і менш передбачувано. Дві зорі однакового розміру можуть обертатися з різними швидкостями. А зорі, що обертаються швидко, схильні до більшої кількості сонячних спалахів і викидів корональних мас, вивергаючи потужне випромінювання і заряджені частинки в свої системи, часто на шкоду планетам, які є в таких системах.
Дослідники з Центру космічних польотів імені Ґоддарта (NASA, США) на чолі з Прабалем Саксеною (Prabal Saxena) опублікували в журналі Astrophysical Journal Letters результати дослідження в якому використовували поверхню Місяця, щоб виміряти, яким активним було Сонце в свої ранні роки. Цей фактор суттєво впливав на розвиток внутрішніх планет, зокрема й Землі.
Сонце, що повільно обертається, ― найприйнятніше пояснення тому, що дослідники визначають. Натомість швидке обертання спричинило б набагато сильніше вивітрення летких речовин з поверхні Місяця. Фото з сайту www.astronomy.com.
Важко вивчити минуле Сонця на основі того, як швидко воно колись оберталося. «Через мільярд років», сказав Саксена, «всі зорі однакової маси мають якусь одну швидкість обертання. Існує мало підказок щодо того, яким було обертання раніше, якщо у вашому “розпорядженні” є сама лише зоря». Але група Саксени знайшла обхідний шлях, зосередивши увагу на вмісті калію і натрію в зразках місячного ґрунту. Хоча Земля і Місяць утворені з одного і того матеріалу, цих елементів менше на Місяці, як порівняти із Землею. Але натрій і калій все ще в досить великих кількостях присутні в місячних зразках, тому їх легко відстежувати та вимірювати.
Натрій і калій — леткі речовини, тобто вони легко полишають поверхню Місяця внаслідок сонячної активності або інших активних подій. Отже, кількість цих елементів, що нині є на поверхні Місяця, може бути ключем до активності молодого Сонця і, таким чином, до відповіді на питання про швидкість його обертання. Група Саксени визначила кількість цих елементів у місячних зразках, а потім використовувала комп’ютерне моделювання, щоб запустити зворотній хід годинника для трьох уявних процесів: швидкого, середнього і повільного обертання Сонця. Що швидше обертання молодого Сонця, то більше корональних викидів і сонячних спалахів воно має, й тому «знімає» більше летких речовин з гірських порід Місяця та його ґрунту.
Дослідники виявили: якщо Сонце оберталося швидко, то вся його активність не залишила б взагалі ніякого калію в місячних зразках. Те, що науковці все ще можуть його визначити, означає, що Сонце, ймовірно, було спокійним і оберталося повільніше, ніж в середньому зорі його типу.
Але, значення швидкості обертання молодого Сонця все одно залишається в широкому діапазоні значень. Науковці не можуть точно її визначити, бо незрозуміло, яку кількість летких елементів містив ґрунт Місяця від самого початку існування цього небесного тіла. Різні теорії його утворення внаслідок зіткнення Землі з небесним тілом (великим і швидким, або меншим і повільним?) суперечать одна одній. Насправді «зачистка», спричинена сонячною погодою, може зробити деякі з цих теорій ще менш певними, оскільки вони часто використовують як агрумент нинішні значення вмісу калію і натрію на Місяці. «Тепер ви говорите, що 10—20 відсотків калію могли бути втрачені після формування», ― сказав Саксена. Це залишає більше місця для аргументів.
Незважаючи на ці труднощі, Сонце оберталося протягом перших сотень мільйонів років нашої планетної системи швидше, ніж зараз ― приблизно дев’ять—десять діб на один оберт, замість нинішніх 27 діб в середньому. Це означає, що молоді Місяць і планети відчували більший вплив сонячних спалахів і викидів частинок, ніж це є зараз. Це, ймовірно, був період, коли Венера втратила свій водень, а Марс атмосферу, а потім і воду. Навіть Земля, ймовірно, втратила свою першу, тоншу атмосферу, поки не сформувала нову з вулканічних газів, достатньо товсту, щоб завдяки магнітному полю пережити сувору діяльність Сонця.
Але багато зір обертаються ще швидше, ніж молоде Сонце. Здатність Землі зберегти свою атмосферу, то, можливо, був щасливий шанс.
Оскіьки NASA планує повернутися до Місяця, то науковці сподіваються отримати більше зразків, як з різних ділянок поверхні Місяця, так і з глибини, щоб дізнатися більше про історію Сонячної системи від нашого найближчого сусіда.
За інф. з сайту www.astronomy.com підготував Іван Крячко
