دانشمندان چگونه پی بردند که درون خورشید چه خبر است؟

کانوت/ مشاهده­‎‌ی مستقیم تنها یکی از راه‌­های بررسی خورشید است. با این روش می‎‌­توان از سطح و لایه‌­های مختلف جوّ خورشید اطلاعات به دست آورد. وقتی با تلسکوپ کوچک مجهز به فیلتر خورشیدی (مثلاً مایلار) به رصد خورشید می‌­پردازیم، بیرونی­‌ترین لایه­‌ی سطح آن، یعنی فوتوسفر یا نورکره­‌ی خورشید را می‌­بینیم. برای دیدن لایه­‌های باز هم بیرونی­‌تر خورشید، مانند کروموسفر یا کرونا (تاج)، ابزارهای خاصی که طول‌موج ویژه­‌ای را از خود عبور می‌­دهند نیاز داریم؛ به هر حال واقعاً می‌­توان این لایه­‌ها را دید.

اما هیچ روش مستقیمی برای دیدن داخل خورشید وجود ندارد و هیچ تلسکوپ یا فیلتری هم به این منظور ساخته نشده. با این حال دانشمندان می­‌توانند به راحتی در مورد ساختار و لایه­‌های داخلی خورشید صحبت کنند، در مورد آن مدل‌سازی کنند و نتیجه­‌ی آنچه را که از مدل استنباط می­‌کنند مطالعه کنند.

هرچند اولین مدل­‌های ساختار درونی خورشید بر مبنای نتایج مشاهدات لایه­‌های بیرونی و سطح، و مشخصه­‌های فیزیکی خورشید مثل قطر، جرم، دمای سطح و … شکل گرفته، اما اخترشناسان کار بررسی ساختار درونی خورشید را با روش­‌هایی غیرمستقیم انجام می‌­دهند.

یکی از این روش‌­ها، مطالعه و بررسی نوسانات خورشید است. در این روش که به خورلرزه­‌شناسی موسوم است، نوسان امواج منشر شونده در خورشید را بررسی می‌­کنند و از این طریق پی به ساختار داخلی خورشید می‌­برند. در واقع خورشید همانند ناقوسی است که دائم در حال لرزش و ارتعاش است و این نوسانات بسیار متنوع­‌اند. هزاران مد نوسانی مختلف در خورشید شناسایی شده است. این روش بسیار مشابه روش­‌هایی است که زمین‌­لرزه‌­شناسان به کار می­‌برند. در خورشید، هم امواج فشاری از نوع امواج صوتی منتشر می‌­شوند و هم امواجی که منشاء غیر از این دارند (مثل امواج مُد گرانشی). نوع محیط و ساختار درونی خورشید تعیین کننده نحوه‌­ی (دامنه، فرکانس، دوره­‌ی تناوب و …) این نوسانات است. بنابراین می­‌توان روند معکوس را در پیش گرفت و با بررسی ارتعاشات خورشید، پی به خواص فیزیکی و ساختار لایه­‌های داخلی آن برد.

روش دیگر بررسی نوترینوهای گسیل شده از خورشید است. در واکنش همجوشی هیدروژن در هسته­‌ی خورشید تعداد زیادی ذره­‌ی بدون بار و با جرم بسیار کم به نام نوترینو آزاد می­‌شود. این ذرات روانه­‌ی فضای منظومه­‌ی شمسی می­‌شوند و بخشی از آن هم به زمین می­‌رسد. در واقع تعداد این ذرات بسیار زیاد است و در هر ثانیه میلیون­‌ها عدد از این ذرات از میان بدن ما عبور می­‌کنند! دانشمندان با آشکارسازی و بررسی نوترینوها می­‌توانند مدلی را که به عنوان استاندارد برای داخل خورشید در نظر گرفته‌­اند بسنجند و در مورد صحت و یا لزوم تصحیح آن اطلاع کسب کنند.