Астрономи завдяки космічній обсерваторії SDO зареєстрували кілька видів довгоперіодичних тороїдальних коливань Сонця, званих інерційними модами. Вони виявляються у вигляді закручених хвиль у фотосфері зірки і дозволяють дізнатися більше про сонячну конвеку.
Якщо розглядати вільні коливання сферичної зірки, то можна виділити три типи коливань: акустичні (р-моди), що виникають через коливання тиску всередині зірки, внутрішні гравітаційні (g-моди), що виникають через спливання легших і занурення більш важких елементів, і поверхнево-гравітаційні (f-моди), що поширюються вздовж поверхневих шарів зірки. Якщо зірка повільно обертається, то стають можливими додаткові режими коливань, такі як квазітороїдальні (r-моди), що нагадують хвилі Россбі. Дослідження цих хвиль в рамках астросейсмології дозволяє дізнатися більше про структуру і динаміку надр зірок, в тому числі і нашого Сонця.
Група астрономів на чолі з Лораном Гізоном (Laurent Gizon) з Інституту досліджень Сонячної системи Товариства Макса Планка опублікувала результати аналізу даних спостережень за Сонцем, отриманих в період з 1 травня 2010 року по 6 вересня 2020 року за допомогою інструменту HMI (Helioseismic and Magnetic Imager), встановленого на борту космічної обсерваторії SDO. Вчені шукали ознаки наявності на зірці низькочастотних коливань, званих інерційними модами, які раніше виявлялися на деяких зірках, що швидко обертаються. Вони зобов'язані своїм існуванням силі Коріоліса і характеризуються періодами порядку періоду обертання Сонця, рівного 27 дням.
Вчені виявили три сімейства інерційних мод, які проявляються у вигляді закручених хвиль на видимій поверхні зірки, що рухаються горизонтально зі швидкістю близько 5 кілометрів на годину. При цьому амплітуда цих коливань пов'язана зі швидкістю обертання Сонця на різних широтах, а самі коливання залежать від фізичних умов у глибині конвективної зони світила. Це означає, що завдяки їм можна дослідити процеси в зоні конвекції, зокрема астрономи визначили, що конвективні рухи в нижній половині зони слабкі. Дослідники сподіваються, що подальші спостереження дозволять накласти нові обмеження на численні моделі конвекції Сонця, що обертається.
Раніше ми розповідали, як астрономи зареєстрували гідродинамічні гравітаційні хвилі, що поширюються всередині Сонця, які шукали понад 40 років.