Візуалізація хаотичною магнітної таємниці нашого Сонця

Деякі з великих космічних таємниць набагато ближче до джерела, ніж ви могли думати.

Візьмемо наше Сонце – джерело енергії для всього живого на Землі. Воно генерує потужні спалахи і викиди коронарної маси, живлячи енергією міжпланетний простір, створюючи прекрасне полярне сяйво в високих широтах нашої планети. Втім, саме Сонце має загадкову гарячу атмосферу, причини нагрівання якої до недавнього часу були повністю незрозумілі. Тепер же, за допомогою комплексного комп’ютерного моделювання, заснованого на ретельному спостереженні, ця давня таємниця поступово починає розкриватися.

Основою, яка рухає нашим Сонцем, є його домінуюче магнітне поле, яке нагріває сонячну атмосферу, іменовану короною, до мільйонів градусів. Схожі на світяться нитки електричного каміна, лінії магнітного поля піднімаються з глибин Сонця і досягають його корони. Вважається, що ці динамічно петлі перегрітої плазми, звані корональні петлями, формують основу коронарного механізму нагрівання.

Ці лінії поля є дуже динамічними, постійно збільшуються і зменшуються відповідно до одинадцятирічним сонячним циклом. З незрозумілих поки причин, цей внутрішній генератор Сонця стає більш напруженим приблизно кожні 11 років. У цей момент сонячна активність збільшується, а потім проривається назовні. Цей період ми називаємо максимальної сонячною активністю. Космічні метеорологи прогнозують збільшення магнітної активності, яка запускає скупчення активних районів і темних точок, які називаються плямами на Сонці. В цей час масивні сонячні виверження, які можуть впливати на нашу планету, досягають свого піку.

Саме тому така увага приділяється Сонця. Наша високотехнологічна цивілізація залежить від цілої армади супутників, і ми все більше і більше залежимо від з’єднаних в єдину всесвітню мережу пристроїв, які керують нашим щоденним життям. Якщо Сонце зробить в нашу сторону потужний викид коронарної маси, яка складається з міхура частинок високої енергії, то це зможе розірвати на шматки нашу планетарну магнітосферу, нейтралізувати наші супутники і викликати перевантаження національних енергосистем. Якщо останній момент вам здається чимось з області наукової фантастики, згадайте відключення енергосистеми компанії Hydro-Quebec в Канаді в 1989 році. Так, подібне таки трапляється. Раптово міста поринуть у темряву і перестануть надходити повідомлення в соціальних мережах.

Анімація магнітних ліній Сонця:

Щоб зрозуміти, що стоїть за сонячним циклом, чому він відбувається, енергетичні процеси, які керують потужними спалахами в короні Сонця і їх вплив на Землю, ми повинні в першу чергу зрозуміти, як генерується сонячний магнетизм. Наші знання в цій сфері досить поверхневі і уривчасті.

За словами Діна Песнела (Dean Pesnell), фахівця Центру космічних польотів НАСА Goddard (NASA’s Goddard Space Flight Center), розташованого в Гринбелт, Меріленд, вчені точно не впевнені, де саме створюються магнітні поля. Це може бути як глибоко всередині Сонця, так і близько до поверхні, або ж на великому проміжку.

Як і в будь-яких інших астрономічних дослідженнях, необхідний великий обсяг даних. Тому в даний час Обсерваторія сонячної динаміки НАСА (NASA’s Solar Dynamics Observatory) працює у співпраці з іншими сонячними телескопами і обсерваторіями космічної погоди, щоб побачити динаміку Сонця більш детально, ніж раніше. Але, щоб інтерпретувати ці спостереження, нам необхідні додаткові комп’ютерні моделі, які оперують поняттями фізики позаду сонячної корони. Це дозволить пояснити феномен, який ми спостерігаємо, і призведе до кращого розуміння стану Сонця, допоможе космічним метеорологам передбачати, де і коли вдарить наступний сонячний шторм.

На цьому відео модель Поверхні Джерел Потенційних Полів (Potential Field Source Surface, PFSS) демонструється Холлі Гилбертом (Holly Gilbert), заступником директора Відділення геліофізичних досліджень (Heliophysics Science Division) Центру космічних польотів НАСА Goddard. Модель, подібна до цієї, допомагає вченим зрозуміти, як розвиваються магнітні поля Сонця, навіть забезпечуючи імітацію того, що відбувається на його протилежному боці.

І хоча ми все ще перебуваємо далеко від повного розуміння, як працює генератор всередині Сонця, ми добре обізнані про злісному кулі намагніченою плазми, яку воно може направити в нашу сторону. Геліофізики постійно покращують моделі і методи прогнозування того моменту, коли черговий великий сонячний шторм вдарить по нашій планеті.

Ссылка на основную публикацию