Proč Slunce rotuje jinou rychlostí na pólech a jinou na rovníku?
Slunce se na první pohled jeví jako klidná a neměnná hvězda, ve skutečnosti je však jeho vnitřní i povrchová dynamika překvapivě složitá. Proč se liší jeho rotace na pólech a na rovníku?
Již na počátku 17. století se podařilo zjistit, že Slunce vykazuje tzv. diferenciální rotaci, tedy že se na rovníku otáčí rychleji než na pólech. Jedna otočka v rovníkových oblastech trvá asi 25 dní, zatímco lokality blízko pólu rotují s periodou přibližně 34 dní. Nesmíme totiž zapomínat, že Slunce nepředstavuje tuhé těleso, a coby koule plazmatu neboli velmi horkého plynu se tudíž může otáčet v různých šířkách jinou rychlostí. Ostatně diferenciální rotaci mají i další nepevná tělesa v naší soustavě, jako třeba plynní obři Jupiter a Saturn.
Na rovníku rychleji
Klíč k jejímu vysvětlení u Slunce tvoří přenos úhlového momentu. Jeho směr je ovlivněn vnitřní strukturou hvězdy – zejména faktem, že podpovrchová konvektivní zóna, zabírající vnější třetinu slunečního poloměru, setrvává v neustálém turbulentním pohybu. Roli hraje i tzv. Coriolisova síla a magnetická pole. Slunce přitom vykazuje diferenciální rotaci nejen v šířce (ta je pozorovatelná na povrchu), ale také v hloubce: Odlišnou rychlostí se tedy otáčejí i různé vrstvy jeho nitra. Celkově je velkoškálová dynamika naší stálice poměrně komplikovaná.
zdroj videa: Max Planck Institute, Mark Garlick, CC BY 4.0
Studie z roku 2018 například ukázala, že i jiné hvězdy podobné Slunci (tedy srovnatelné hmotností i stářím) vykazují diferenciální rotaci: jejich rovníkové oblasti se otáčejí rychleji než střední a vyšší zeměpisné šířky. Zásadní rozdíl oproti Slunci však spočívá v rozsahu tohoto jevu. Zatímco rovníkové oblasti Slunce rotují přibližně o 10 % rychleji než jeho střední pásma, u jiných hvězd může být rychlost rotace rovníku až dvaapůlkrát vyšší než u oblastí blíže k pólům.
Pochopení rotačního chování hvězd přitom není jen akademickou otázkou. Jejich rotace úzce souvisí se vznikem a strukturou magnetických polí, která mají zásadní vliv na aktivitu hvězdy.
