Учени предлагат нова теория за произхода на магнитното поле на Слънцето

Магнитното поле на Слънцето създава слънчеви петна по повърхността му и предизвиква слънчеви бури, които наскоро озариха небето с невероятни полярни сияния. Точният механизъм за генериране на това поле обаче остава загадка, която озадачава астрономите от векове, като се започне от италианския астроном Галилео Галилей, който за първи път наблюдава слънчеви петна в началото на 17-и век и забелязва как те се променят с течение на времето.

Изследователите, работещи по интердисциплинарния проект предлагат новата теория в статия, публикувана в сряда в авторитетното списание Nature.

За разлика от предишни изследвания, според които магнитното поле на Слънцето се заражда дълбоко във вътрешността на звездата, в новото изследване се твърди, че източникът на магнитното поле е много по-близо до повърхността му.

Създаденият модел би могъл да помогне на учените да разберат по-добре 11-годишния слънчев цикъл и да подобри прогнозирането на космическото време, което може да наруши работата на GPS и комуникационните спътници и да предизвика полярни сияния, които радват наблюдателите на нощното небе.

„Тази работа предлага нова хипотеза за начина, по който се генерира магнитното поле на Слънцето. Тя отговаря по-добре на наблюденията и се надяваме да бъде използвана за по-добро прогнозиране на слънчевата активност.“

казва Даниел Леконе, доцент по инженерство и приложна математика в Училището по инженерство Маккормик към Северозападния университет и член на Центъра за интердисциплинарни изследвания и проучвания в областта на астрофизиката

Слънчевите петна помагат на учените да проследяват активността на Слънцето. Те са източник на мощни изригвания и емисии, които освобождават светлина, слънчев материал и енергия в космоса. Неотдавнашната слънчева буря показва, че Слънцето се приближава към „слънчев максимум“ – период от 11-годишния цикъл, когато се наблюдава най-голям брой слънчеви петна.

Новата теория предполага, че магнитното поле може да се генерира на дълбочина около 32 100 километра под повърхността на Слънцето, много по-близо до повърхността, отколкото се смяташе досега. Други модели предполагаха, че източникът на полето е на дълбочина около 209 200 километра.

Разработеният модел отчита и явлението „торсионни осцилации“ – магнитно задвижвани потоци от газ и плазма във и около Слънцето, които допринасят за образуването на слънчеви петна. Тези осцилации също имат 11-годишен цикъл, подобен на слънчевия магнитен цикъл.

„Наблюденията на Слънцето дадоха добра представа за това как се движи материалът във вътрешността му. Нашите суперкомпютри решиха изчисления и уравнения, за да се определи как магнитното поле във вътрешността на Слънцето се променя в зависимост от наблюдаваните движения.“

обясни Леконе

Важно постижение беше разработването на нови числени алгоритми за извършване на изчисленията. Водещият автор Джеф Васил, професор в Единбургския университет в Обединеното кралство стига до идеята преди около 20 години, но разработването на алгоритмите отнема повече от 10 години и изисква мощния суперкомпютър на НАСА за провеждане на симулациите.

Първоначалните резултати са интригуващи и ще помогнат за по-нататъшното развитие на моделите и изследванията. В коментар към изследването Елън Цвайбел, професор по астрономия и физика в Университета на Уисконсин-Медисън заяви, че екипът е добавил „провокативна съставка към теоретичната смес, която може да е ключът към разгадаването на тази астрофизична загадка“.