Компьютерное моделирование углубляет понимание учеными солнечного цикла

Важные новости

Компьютерное моделирование углубляет понимание учеными солнечного цикла

В этом месяце наблюдатели за небом наблюдали усиление северного сияния — светового шоу, вызванного взаимодействием солнечного ветра из заряженных частиц и магнитного поля Земли.

Полярные сияния в мае — это По данным НАСА, оно, возможно, было самым сильным за последние 500 лет.

Хотя на протяжении веков наблюдатели понимали, что пик этого явления – когда мы видим больше солнечных вспышек, а также проявления северных и южных огни – происходят примерно через 11 лет, ученые изо всех сил пытались придумать последовательную теорию, объясняющую это.

На этой неделе в научном журнале Nature группа под руководством Джеффа Васила из Эдинбургского университета опубликовала статью, которая может содержать некоторые подсказки. Используя численный анализ, они предполагают, что физическое явление, называемое магниторотационной неустойчивостью, играет центральную роль, в результате чего магнитная жидкость замедляется по мере удаления от центра.

Цикл высокоэнергетического излучения Солнца достаточно силен, чтобы влиять на поведение космических приборов, таких как спутники связи, сказала Эллен Цвайбель, профессор астрофизики в Университете Висконсина, в сопроводительной статье. «Этот цикл связан с магнитным полем Солнца, но, несмотря на десятилетия наблюдательного и теоретического прогресса, последовательное объяснение многих аспектов основных особенностей солнечного магнетизма остается неуловимым».

Хотя магнитное поле Солнца немного похоже на магнитное поле Земли, поскольку оно имеет два полюса, примерно ориентированных по оси вращения, поле искажено так, что линии также «имеют «тороидальную» составляющую, которая проходит параллельно экватору Солнца». Темные пятна видны там, где тороидальные линии выходят из поверхности, добавил Цвайбель, и ученые могут отслеживать эти пятна в течение 11-летнего цикла, в течение которого полярность меняется и «тороидальный компонент мигрирует из средних широт в экваториальные».

Исследователи ранее отмечали, что солнечный цикл связан с изменениями вращения Солнца на поверхности и связывали это с магнитным полем, но Васил и его коллеги первыми описали лежащую в основе физику.

<р>«Оба являются проявлениями одного и того же основного явления, известного как магниторотационная нестабильность (МРТ), которая возникает, когда электропроводящая жидкость в магнитном поле вращается быстрее вблизи своего центра вращения, чем дальше», — сказал Цвайбель.

Исследователи использовали код Dedalus, проекта с открытым исходным кодом для численного моделирования, написанного на Python. Их модель подтвердила идею о том, что МРТ управляет солнечным циклом, говорится в статье.

«Динамо, возникающее в результате хорошо изученного приповерхностного явления, улучшает перспективы точного предсказания полных магнитных циклов и космической погоды. влияет на электромагнитную инфраструктуру Земли», — заявили они.

Хотя это был шаг в правильном направлении, Цвайбель отметил, что предстоит еще многое сделать.

»Авторы Модель сильно упрощена, особенно в отношении тепловой конвекции, и существование приповерхностного слоя сдвига не объяснено. Однако первоначальные результаты Васила и его коллег интригуют. Они вполне могут послужить основой для интерпретации более сложных моделей. , и они наверняка вдохновят будущие исследования», — сказала она. ®

Новости сегодня

Последние новости