Революционное исследование решает загадку солнечного магнетизма

Научное сообщество до сих пор не имело полного понимания механизмов возникновения и усиления магнитных полей внутри Солнца. Однако недавнее исследование, опубликованное в журнале Nature Astronomy, дает ответ на один из фундаментальных вопросов об этом сложном процессе.

Группа смогла прямо смоделировать возможность наличия маломасштабного динамо на Солнце. Источник фото: NASA/SDO

Солнечный магнетизм происходит в результате явления, известного как солнечное динамо, которое состоит из двух основных компонентов: крупномасштабного и маломасштабного. Однако ни одно из этих явлений пока не было полностью смоделировано учеными. Фактически, есть неуверенность в том, может ли маломасштабное динамо существовать в условиях, присущих Солнцу. Решение этой неопределенности имеет важное значение, поскольку маломасштабное динамо оказывает значительное влияние на солнечную динамику.

В новом исследовании, проведенном учеными из Университета Аалто и Института исследований Солнечной системы Макса Планка (MPS), была решена проблема, связанная с маломасштабным динамо, с помощью моделирования на суперкомпьютерах. За счет объединенных вычислительных мощностей исследовательская группа смогла прямо смоделировать возможность наличия маломасштабного динамо в Солнце.

Визуализация маломасштабное динамо, смоделированная на суперкомпьютерах
Визуализация: маломасштабное динамо, смоделированное на суперкомпьютерах. Фото: Nature Astronomy

«Мы использовали одну из самых масштабных компьютерных симуляций, доступных в настоящее время, чтобы создать наиболее реалистичные условия для моделирования этого динамо, — говорит Маарит Корпи-Лагг, руководитель группы астроинформатики и доцент кафедры компьютерных наук Университета Аалто. — Мы не только доказали наличие маломасштабного динамо, но и показали, что оно является реалистичным, так как наша модель лучше соответствует реальным условиям Солнца».

Некоторые предыдущие исследования предполагали, что маломасштабное динамо не может работать в условиях, характерных для звезд, подобных Солнцу, с очень низким значением магнитного числа Прандтля (PrM). Магнитное число Прандтля используется в физике жидкости и плазмы для сравнения скорости выравнивания вариаций магнитного поля и скоростей. Однако исследовательская группа провела моделирование условий турбулентности с крайне низкими значениями магнитного числа Прандтля и обнаружила, что, вопреки предыдущим предположениям, маломасштабное динамо может возникать при таких низких значениях.

Ранее мы сообщали о том, как загадка ярких пятен на Солнце не получила объяснения.

  Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t.me/ustmagazine