در دهه ۱۶۰۰، گالیله گالیله‌ی ستاره شناس در هنگام استفاده از تلسکوپ خود لکه‌های تیره‌ای را روی خورشید مشاهده کرد. متعاقبا او متوجه شد این لکه‌ها به نظر حرکت می‌کنند، ناپدید می‌شوند و دوباره باز می‌گردند. گالیله در سال ۱۶۱۳ به این موضوع اشاره داشت که ممکن است خورشید ثابت باشد و این نقطه‌ها در حال حرکت باشند. اما با این حال نوشت “به نظر می‌رسد این چرخش مربوط به خورشید است، به نظر من احتمال چرخش خورشید نسبت به چرخش محیط اطراف آن بیشتر است”.
او متوجه شد که خورشید – مانند بسیاری از اجرام آسمانی دیگر – بر حول یک محور می‌چرخد. اما جدای از طول زمان، شیوه چرخش خورشید نسبت به چرخش سیارات صخره‌ای مانند زمین متفاوت است. علاوه بر این، این تفاوت در واقع باعث ایجاد لکه‌های خورشیدی‌ای می‌شود که گالیله به این واسطه این اصل را کشف کرد.
مدتی بسیار بسیار طولانی است که خورشید می‌چرخد – این چرخش از ۴.۶ میلیارد سال پیش آغاز شد زمانی که خورشید از یک ابر گرد و غبار و گاز هیدروژن به وجود آمد. کلیر رفتری، سرپرست آموزش و توسعه رصدخانه خورشیدی ملی، مرکز فیزیک خورشیدی زمین-محور ایالات متحده آمریکا که در محوطه دانشگاه کلرادو در بولدر واقع شده گفت “تقریبا همه چیز در جهان در حال چرخش است. همه چیز نسبت به اجسام دیگر حرکت نسبی دارد”.
وقتی خورشید به تدریج بزرگ شد جاذبه‌ای پیدا کرد که به واسطه آن مولکول‌های بیشتر و بیشتری از پیرامون خود را جذب کرد، در عین حال، این حرکت زاویه‌دار نیز توسعه پیدا کرد.
اندازه گیری چرخش خورشید کار دشواری نیست زیرا فوتوسفر(در سطح نازک خورشید) آن دارای مشخصه‌هایی مانند لکه‌ها و برجستگی‌های خورشیدی است. دوام برخی از این لکه‌ها و برجستگی‌ها به اندازه‌ای است که می‌توان در هنگام حرکت آنها را مشاهده کرد، درست همانطور که گالیله متوجه آن شد.
اما پس از آن، موضوع پیچیده می‌شود. به گفته رفتری سیاره تقریبا گازی خورشید “یک بدنه جامد ندارد، بنابراین به عنوان یک توپ جامد نمی‌چرخد. در عوض گازها در قسمت خط استوا نسبت به قطب‌ها سریع‌تر می‌چرخند”.
طبق مقاله‌ای که در زمینه چرخش خورشیدی در وب‌سایت ناسا منتشر شده، چرخش یک لکه در ناحیه استوا حدودا ۲۴ روز طول می‌کشد، این در حالی است که در قسمت قطبی این چرخش شش روز بیشتر به طول می‌انجامد.
رفتری می‌گوید با اینکه چرخش خورشید نسبت به زمین متفاوت است، دیفرانسیل چرخش آن با سیاره مشتری و سایر غول‌های گازی مشابه است.
دیفرانسیل چرخش در واقع چیزی است که چرخه خورشیدی را هدایت می‌کند. در چرخه خورشیدی، طی یک دوره ۱۱ ساله تعداد لکه‌های خورشیدی نیم برابر شده و سپس کاهش پیدا می‌کند. دلیل این امر به گفته رفتری این است که حوزه مغناطیسی خورشید (که درست در زیر سطح به وجود می‌آید) اساسا در اطراف خود با حرکات ناهمسان محاصره شده است. در نتیجه نوارهای مغناطیسی با غلظت بالا توسعه پیدا کرده و در نهایت، در سطح آن انفجار صورت میگیرد. این انفجار فورانهایی را در سطح خورشید ایجاد می‌کند که ما آن را با نام لکه خورشیدی میشناسیم.
منطقه حرکت گرما در زیر سطح حدود ۲۰۰۰۰۰ کیلومتر وسعت پیدا می‌کند و تقریبا با همان سرعت از پوسته داخلی به سمت سطح می‌چرخد. اما در اعماق درونیتر خورشید، دانشمندان مطمئن نیستند که اجزا با همین سرعت حرکت می‌کنند یا وضعیت متفاوت است.
رفتری می‌گوید “ما چند ایده خوب در این زمینه داریم، اما هنوز هم این موضوع برایمان سوال برانگیز است”.
آیا خورشید برای همیشه به چرخش خود ادامه خواهد داد؟ در نهایت، حدود ۵ میلیارد سال بعد، خورشید سوخته و از هم فرو خواهد پاشید و به یک ستاره کوچک سفید تبدیل می‌شود. اما حتی در آن زمان هم رفتری فکر می‌کند این ستاره کوچک به چرخش خود ادامه خواهد داد هر چند با سرعتی متفاوت.
منبع: Science
