Ανακαλύφθηκε ο μαγνητικός «χτύπος της καρδιάς» του Ήλιου

Ένας μαγνητικός ηλιακός «χτύπος καρδιάς» χτυπά βαθιά στο εσωτερικό του Ήλιου, δημιουργώντας ενέργεια που οδηγεί σε ηλιακές εκλάμψεις και ηλιακές κηλίδες.

Ηλιακές εκλάμψεις και ηλιακές κηλίδες

Η ηλιακή έκλαμψη είναι μια μεγάλη απελευθέρωση ενέργειας με τη μορφή ξαφνικού φωτισμού της επιφάνειας ή του ηλιακού άκρου. Η έκλαμψη εκτοξεύει σύννεφα ηλεκτρονίων, ιόντων και ατόμων μέσω του στέμματος του ήλιου στο διάστημα. Η συχνότητα των ηλιακών εκλάμψεων ποικίλλει από πολλές κάθε μέρα (όταν το αστέρι είναι ενεργό) έως λιγότερο από μία την εβδομάδα. Ηλιακές εκλάμψεις παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά στον Ήλιο από τον Richard Christopher Carrington και ανεξάρτητα από τον Richard Hodgson το 1859, και έκτοτε παρατηρήθηκαν σε άλλα αστέρια.

Οι ηλιακές κηλίδες είναι προσωρινά φαινόμενα στην επιφάνεια του ήλιου που εμφανίζονται ως σκοτεινά σημεία σε σύγκριση με τις γύρω περιοχές. Βασικά, όποτε πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις, η έντονη μαγνητική δραστηριότητα αναστέλλει τα ρεύματα μεταφοράς που εμφανίζονται συνήθως στον Ήλιο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια περιοχή που είναι σημαντικά πιο δροσερή από τη γύρω περιοχή. Συνήθως εμφανίζονται ως ζεύγη, με κάθε ηλιακή κηλίδα να έχει τον αντίθετο μαγνητικό πόλο από την άλλη.

Μοντελοποίηση του Ήλιου

Μια νέα προσομοίωση υπερυπολογιστή, που περιγράφεται στην έκδοση της 4ης Απριλίου του περιοδικού Science, διερευνά τις περιοδικές αντιστροφές του μαγνητικού πεδίου του ήλιου. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, ένας ηλιακός κύκλος 4 φορές μεγαλύτερος από τον κύκλο των 11 ετών ηλιακών κηλίδων διέπει το επίπεδο της ηλιακής δραστηριότητας. Το να μπορούμε να δημιουργήσουμε ένα μοντέλο που να ταιριάζει τόσο καλά στα πραγματικά δεδομένα και να δημιουργεί ένα τέτοιο κανονικό μοτίβο είναι αξιοσημείωτο, λένε οι αστροφυσικοί.

Η μοντελοποίηση του Ήλιου ήταν πάντα ένα προβληματικό ζήτημα. Οι αναταράξεις εμφανίζονται τόσο σε μικρές όσο και σε μεγάλες κλίμακες, και παρόλο που οι μεγάλες είναι σχετικά εύκολο να μοντελοποιηθούν με τη σημερινή τεχνολογία, οι αναταράξεις μικρής κλίμακας είναι πολύ πιο δύσκολο να υπολογιστούν – αλλά είναι εξίσου σημαντικές για την κατανόηση του τρόπου διάδοσης του υγρού.

Κάθε φορά που σχηματίζεται μια δίνη στην επιφάνεια του Ήλιου, η ενέργεια διαχέεται σε όλο και μικρότερα σχήματα υδρομασάζ, που ονομάζονται δίνες. Μπορείτε να το δοκιμάσετε μόνοι σας, στροβιλίζοντας το χέρι σας στην μπανιέρα. Η κίνηση θα χωριστεί σε μικρότερα, τα οποία στη συνέχεια θα χωριστούν σε μικρότερα, κ.ο.κ. Ωστόσο, στην επιφάνεια του Ήλιου, η οποία είναι ~1 εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης, η διάχυση λαμβάνει χώρα σε κλίμακα δεκάδων μέτρων. Φυσικά, αν κρίνουμε από την κλίμακα, αυτά τα χαρακτηριστικά είναι πολύ μικρά για να ληφθούν υπόψη από οποιοδήποτε μοντέλο.

Κατά τη διεξαγωγή τέτοιων προσεγγίσεων για μοντέλα, η ανάλυση φτάνει περίπου τα 10 χιλιόμετρα – αυτή η ανεπαρκής ανάλυση δημιουργεί σταδιακά μια συσσώρευση ενέργειας που «ανατινάζει» το μοντέλο πριν τρέξει πολύ.

Διακοπή του "blow up"

Ο συν-συγγραφέας Piotr Smolarkiewicz του Ευρωπαϊκού Κέντρου για Μεσοπρόθεσμες Προγνώσεις Καιρού, εστιάζει το έργο του στη μετεωρολογία και όχι στην αστρονομία. Η συμβολή του ήταν καθοριστική, γιατί οι ίδιες αρχές αναταράξεων ισχύουν και στα δύο πεδία.

Η ομάδα του χρησιμοποίησε υπερυπολογιστές στο Πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ που συνδέονται με το Calcul Québec, ένα δίκτυο μεγάλων υπολογιστών που χρησιμοποιούνται σε όλη την επαρχία του Κεμπέκ. Προσπαθώντας να βρουν μια λύση στο πρόβλημα της ανατίναξης, δημιούργησαν ένα μοντέλο που διαχέει την ενέργεια ακριβώς τη στιγμή που πρόκειται να συμβεί η κατάρρευση.

Το μοντέλο δεν είναι τέλειο, αλλά είναι σίγουρα ένα μεγάλο βήμα προς τα εμπρός.