Ученые раскрыли природу скрытого слоя Солнца, управляющего его магнитным полем
В конце 1980-х годов гелиосейсмология — метод изучения внутренней структуры Солнца по колебаниям звуковых волн — раскрыла неожиданную деталь: внутри звезды существует тончайший динамический слой, разделяющий две зоны. Его назвали переходным слоем, и именно он, по современным представлениям, запускает солнечное «динамо», создающее магнитные поля.
Проблема в том, что слой оказался слишком тонким, буквально «лезвием» между глубокой радиационной зоной, вращающейся почти как твердое тело, и внешней конвективной оболочкой, где газы кипят и перемешиваются. Почему эта граница не расползается и как она удерживается — оставалось загадкой десятилетиями.
Теперь группа исследователей из Калифорнийского университета в Санта-Крус впервые получила самосогласованную модель, в которой этот слой возникает естественным образом. Для расчетов потребовались миллионы часов работы суперкомпьютера NASA «Плеяды» и почти полтора года непрерывных симуляций.
Ключ оказался в приоритизации физических процессов. Вместо того чтобы полагаться на вязкость плазмы, как делали ранние модели, ученые сделали упор на так называемое радиационное растекание. В итоге именно магнитное поле, рожденное в конвективной зоне, удерживает границу тонкой и стабильной, не давая ей размыться.
Результат важен не только для теории: магнитные поля Солнца управляют вспышками и корональными выбросами массы, которые способны выводить из строя спутники и энергосети на Земле. Чтобы предсказывать такие события, нужно понимать процессы внутри звезды максимально точно.
Кроме того, механизмы, найденные в нашей звезде, могут оказаться универсальными для других светил. А значит, новые модели помогут объяснить активность далеких солнц и их способность удерживать планетные системы, потенциально пригодные для жизни.
Этим летом активность Солнца выросла на 70%: здесь мы разбирали, чем это может быть чревато для спутников и электросетей.
Визуализация NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio, the SDO Science Team, and the Virtual Solar Observatory
Самое популярное
