Новая модель Солнца отражает как крупно- так и мелкомасштабные процессы

Команда исследователей из США, Китая и Японии разработала компьютерную модель Солнца, которая способна демонстрировать физические процессы, протекающие как в крупном, так и в мелком масштабах.

На протяжении многих лет ученые разрабатывали различные инструменты, которые помогают понять, как устроено Солнце. В недавние годы были разработаны модели, в которых производится попытка воспроизвести процессы солнечной активности, одним из которых является смена направления магнитного поля, происходящая с частотой один раз в 11 лет. Однако все такие модели можно разделить на две основные категории: модели, воспроизводящие только крупномасштабные процессы, и модели, воспроизводящие только процессы, протекающие в относительно мелком масштабе. Целью создания этой новой модели поэтому состояла в отражении в одной модели процессов, происходящих как в крупном, так и в мелком масштабах, а также в ответе на вопрос, как Солнцу удается поддерживать устойчивое крупномасштабное магнитное поле, несмотря на то, что в мелком масштабе на нашей звезде наблюдаются лишь хаотичные магнитные поля.

При создании этой новой модели исследователи использовали математику, уменьшив с помощью математической обработки мелкомасштабные коэффициенты диффузии (параметры, используемые для описания работы Солнца как целого), что позволило снизить их влияние на средства, при помощи которых Солнце генерирует электромагнитное поле. Этот прием позволил создать целый набор новых изображений.

Пока что эта модель так не позволила ответить на вопрос, почему Солнце оказывается способно поддерживать крупномасштабные магнитные поля, однако исследователи считают, что это связано с проявляющимися в млеком масштабе мощными магнитными полями с низкой вязкостью, подавляющими этот видимый хаос, таким образом позволяя поддерживать общее мощное магнитное поле.

Исследование опубликовано в журнале Science; главный автор работы Х. Хотта.