Slunce, stejně jako Země a další nebeská tělesa, se otáčí kolem své osy. Ale na rozdíl od zhruba 24hodinového dne naší planety není rotace Slunce ani zdaleka rovnoměrná. Trvání jedné plné rotace závisí na tom, kde na Slunci ji změříte, a dokonce i jak ji změříte. Raná pozorování Galilea Galileiho v 17. století nejprve ukázala, že Slunce rotuje, ale staletí dalšího výzkumu ukázala, že realita je mnohem složitější než jednoduché číslo.
První objevy: sluneční skvrny a rotace
Galileova pozorování slunečních skvrn – tmavých oblastí na slunečním povrchu – pohybujících se po slunečním disku, jej vedlo k závěru, že Slunce se otočí přibližně jednou za 28 dní. Později, v polovině 19. století, astronom Richard Carrington zpřesnil tento odhad na přibližně 27,3 dne studiem pohybu slunečních skvrn v blízkosti 30 stupňů zeměpisné šířky.
Tato raná měření však byla komplikována pohybem samotné Země. Protože se díváme na Slunce z pohyblivé platformy, rychlost rotace se zdá být o něco nižší, než ve skutečnosti je. Tento efekt, známý jako období synodické rotace, přidává ke sledovanému období téměř dva dny. Skutečná rychlost rotace – vzhledem ke vzdáleným hvězdám – je vyšší.
Diferenciální rotace: Slunce se neotáčí jako pevné těleso
Klíčové je, že Slunce není pevné. Je to masivní koule plynu a její různé části se točí různými rychlostmi. Tento jev, nazývaný diferenciální rotace, vysvětluje, proč neexistuje jediná odpověď na otázku, jak dlouho Slunci trvá, než dokončí jednu rotaci. Slunce se otáčí nejrychleji na svém rovníku, jednu otáčku dokončí za pouhých 24,5 dne. Na pólech to trvá více než 34 dní.
Tato odchylka není patrná pouze na povrchu. S hloubkou se mění i rychlost rotace Slunce. Vnější vrstvy, včetně konvekční zóny, rotují různou rychlostí v závislosti na zeměpisné šířce. Ale hlouběji v radiantové zóně se Slunce otáčí rovnoměrněji a dokončí jednu rotaci každých přibližně 26,6 dne, bez ohledu na zeměpisnou šířku.
Moderní metody: Za viditelným světlem
Dnes vědci používají pokročilé techniky, které jdou nad rámec pozorování slunečních skvrn. Helioseismologie studuje zvukové vlny putující uvnitř Slunce, aby zmapovala jeho vnitřní rotaci, a Dopplerův jev měří změny ve frekvenci slunečního světla způsobené rotací Slunce. Tyto metody potvrzují diferenciální rotaci a poskytují úplnější obraz, než bylo možné před staletími.
Rotace jádra Slunce zůstává záhadou. Současné metody nemohou poskytnout přesná měření, takže tuto oblast ponechávají pro budoucí výzkum.
V konečném důsledku je rotace Slunce komplexní jev. Standardní “Carringtonova rotační perioda” 27,3 dne je stále široce používána ke sledování sluneční aktivity, ale vědci nyní uznávají, že skutečná rotační perioda se výrazně liší na povrchu Slunce a dokonce i uvnitř jeho vrstev.
