Raziskovalci predstavljajo novo teorijo o magnetnem polju sonca

ByMiha Kovač

23. maja, 2024 , ,
Pogled na sončno magnetno polje, ki ga je ustvaril Nasin observatorij za sončno dinamiko. [Foto: NASA/GSFC/Solar Dynamics Observa]

Raziskovalci predstavljajo novo teorijo o magnetnem polju sonca

Sonce, naša najbližja zvezda, je že stoletja predmet fascinacije in raziskav znanstvenikov. Njegovo močno magnetno polje ustvarja sončne pege na površini in sproža sončne nevihte, ki lahko povzročijo osupljive polarne sije. Kljub temu, kako natančno nastane to magnetno polje, je bila dolgo nepojasnjena skrivnost. Sedaj pa nova študija ponuja svež vpogled, ki bi lahko spremenil naše razumevanje tega pojava.

Italijanski astronom Galileo je že v 17. stoletju prvič opazoval sončne pege in opazil njihove spremembe skozi čas. Od takrat so številni znanstveniki poskušali razumeti, kako nastane magnetno polje Sonca. Dolgo je prevladovalo mnenje, da magnetno polje izvira globoko v notranjosti Sonca. Vendar pa nova teorija, ki so jo predstavili raziskovalci v poročilu, objavljenem v reviji Nature, nakazuje, da bi lahko bil vir magnetnega polja veliko bližje površini.

Nova teorija

Ekipa, ki je razvila nov model, verjame, da lahko njihovo delo pripomore k boljšemu razumevanju 11-letnega sončnega cikla in izboljša napovedovanje vesoljskega vremena. Daniel Lecoanet, docent za inženirske vede in uporabne matematike na McCormick School of Engineering Northwestern University, je pojasnil: “To delo predlaga novo hipotezo o tem, kako nastane sončno magnetno polje, ki se bolje ujema z opazovanji sonca. Upamo, da bi jo lahko uporabili za boljše napovedi sončne aktivnosti.”

Lecoanet dodaja, da prejšnji modeli, ki so predpostavljali, da je sončno magnetno polje ustvarjeno globoko v notranjosti Sonca, niso mogli natančno napovedati moči naslednjega sončnega cikla. Nova teorija pa bi lahko omogočila natančnejše napovedi.

Sončne pege so ključne za sledenje aktivnosti Sonca. So izhodiščna točka za eksplozivne izbruhe, ki sproščajo svetlobo, sončni material in energijo v vesolje. Nedavna sončna nevihta je dokaz, da se Sonce približuje “sončnemu maksimumu”, točki v njegovem 11-letnem ciklu, ko je največje število sončnih peg. “Ker menimo, da število sončnih peg sledi moči magnetnega polja v Soncu, menimo, da 11-letni cikel sončnih peg odraža cikel v moči notranjega magnetnega polja Sonca,” je dejal Lecoanet.

Modeliranje sončnega magnetnega polja

Razumevanje delovanja sončnega magnetnega polja je izjemno zahtevno zaradi zapletene mreže magnetnih struktur v sončni atmosferi. Znanstveniki se zato obrnejo na matematične modele, da bi bolje razumeli te pojave. Model, ki so ga razvili Lecoanet in njegovi kolegi, je prvi, ki upošteva pojav, imenovan torzijsko nihanje – magnetno poganjane tokove plina in plazme znotraj in okoli Sonca.

Torzijska nihanja doživijo 11-letni cikel, podobno kot solarni magnetni cikel. Lecoanet pojasnjuje: “Za naše superračunalniške izračune smo rešili enačbe, da bi ugotovili, kako se spreminja magnetno polje znotraj Sonca zaradi opazovanih gibanj.”

Bližje površini, kot se je domnevalo

Izračuni so pokazali, da lahko magnetna polja nastanejo približno 32.100 kilometrov pod sončno površino – veliko bližje površini, kot se je prej domnevalo. Prejšnji modeli so predlagali, da je vir magnetnega polja okoli 209.200 kilometrov globoko.

Lecoanet pravi: “Naša nova hipoteza ponuja naravno razlago za torzijska nihanja, ki manjkajo v prejšnjih modelih.”

Pomemben preboj je bil razvoj novih numeričnih algoritmov za izvajanje izračunov, je pojasnil Lecoanet. Glavni avtor prispevka, Geoff Vasil, profesor na Univerzi v Edinburghu, je to idejo predstavil pred približno 20 leti, vendar je za razvoj algoritmov trajalo več kot 10 let, simulacije pa so zahtevale zmogljiv Nasin superračunalnik.

Ellen Zweibel, profesorica astronomije in fizike na Univerzi Wisconsin-Madison, je v komentarju, objavljenem poleg študije, izpostavila, da so začetni rezultati zanimivi in bodo pomagali informirati prihodnje modele in raziskave. Poudarila je, da je ekipa teoretični mešanici dodala “provokativno sestavino, ki bi se lahko izkazala za ključno za razkritje te astrofizikalne enigme.”

Nova teorija predstavlja pomemben korak naprej v razumevanju sončnega magnetnega polja in njegovih učinkov na naš planet ter vesoljski prostor.

[Vir: CNN]; Portal24; Foto: Pogled na sončno magnetno polje, ki ga je ustvaril Nasin observatorij za sončno dinamiko. NASA/GSFC/Solar Dynamics Observa