Все новости

Ученые создали детальную модель циркуляции потоков плазмы внутри Солнца

Благодаря этому можно будет будет точнее прогнозировать солнечную активность, надеются исследователи

ТАСС, 13 июля. Российские исследователи разработали компьютерную модель, которая описывает движение так называемых меридиональных потоков плазмы внутри недр Солнца и возникновение связанных с ними аномалий в магнитном поле светила. Благодаря этому можно будет точнее предсказывать, как будет меняться цикл активности Солнца, пишет пресс-служба НИУ ВШЭ. Результаты исследования опубликовал научный журнал Solar Physics.

Грубо говоря, Солнце – это шар из кипящей плазмы, верхние слои которого постоянно "перемешиваются". В сочетании с высокой электропроводностью его материи это создает сильное магнитное поле. Линии этого поля часто выходят за пределы более плотных слоев Солнца и разрываются, в результате чего образуются пятна, вспышки и мощные корональные выбросы. Ученые пока не могут точно сказать, как именно возникают все эти катаклизмы и каким образом меняется структура магнитного поля светила.

Ответы на все эти вопросы ученые пытаются получить, создавая модели так называемого солнечного динамо – круговорота потоков плазмы в недрах Солнца, благодаря движению которого появляется магнитное поле светила. Подобным образом ученые просчитывают, как меняется структура этого поля на разных этапах 11-летних циклов солнечной активности с учетом особенностей структуры светила.

Михаил Шнирман и Елена Блантер, научные сотрудники НИУ ВШЭ и Института теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН увеличили качество одной из самых важных частей подобных расчетов, которая описывает, как на круговорот плазмы в недрах Солнца влияют так называемые меридиональные потоки.

Так ученые называют гигантские циркуляционные ячейки, внутри которых плазма Солнца движется от экватора к полюсам и обратно. Вблизи поверхности светила это движение направлено от экватора к полюсам, а в глубине недр звезды потоки плазмы возвращаются обратно к экватору. Как правило, меридиональные потоки ученые обычно представляют в виде двух крупных ячеек плазмы, однако исследования последних лет показывают, что они устроены намного сложнее.

В частности, ученые предполагают, что меридиональные потоки могут складываться из ячеек меньшего размера, наподобие системы из связанных шестеренок. Руководствуясь подобными идеями, Блантер и Шнирман адаптировали существующие подходы для описания движения этих течений для того, чтобы их можно было использовать для просчета сразу четырех связанных друг с другом ячеек меридиональных потоков.

Просчет того, как взаимодействуют друг с другом эти ячейки, помог ученым более точно воспроизвести то, как меняется работа солнечного динамо на разных фазах цикла солнечной активности, а также связать некоторые его аномалии с тем, как менялись меридиональные потоки и структура связанных с ними магнитных полей у экватора светила.

Последующие расчеты и теоретические изыскания, как надеются исследователи, помогут создать еще более точные модели меридиональных потоков. Это дополнительно повысит точность прогнозов того, как будет меняться характер солнечной активности в ходе текущего и последующих циклов.