Symulacja wnętrza Słońca

Fot. NASA
Francuscy naukowcy stworzyli model powstawania rozbłysków słonecznych. Wyniki ich badań posłużą do lepszego prognozowania zmian zachodzących na Słońcu oraz ostrzegą nas przed zagrożeniem ze strony naszej gwiazdy.

Wirowanie plazmy we wnętrzu Słońca wywołuje pole magnetyczne, które cyklicznie się osłabia i wzmacnia, czego skutkiem są rozbłyski i plamy słoneczne. Cykle trwają zwykle 11 lat, jednak do tej pory do końca nie rozumieliśmy procesów jakie zachodzą w naszej gwieździe. Używając danych z teleskopu Gaia, naukowcy z Paryża wykonali symulację komputerową gwiazd masą i wiekiem przypominających nasze Słońce. Naukowców od lat nurtowało pytanie, dlaczego ich cykle są inne i od czego tak naprawdę zależą.

Po przeanalizowaniu cykli zmian pola magnetycznego 25 gwiazd, astronomowie odkryli, że są one zależne od ich szybkości obrotu oraz jasności. Te szybciej się obracające, ale ciemniejsze, miały dłuższe cykle. Z symulacji wynika również, że nasze Słońce tak naprawdę nie różni się od innych gwiazd tego samego typu pod tym względem. To dobra informacja. Dzięki przewidywalności naszej gwiazdy, dokładniejsze symulacje komputerowe pozwolą sporządzić słoneczną „prognozę pogody” i w porę ostrzegą nas przed zbliżającym się wybuchem, którego skutki mogą być katastrofalne.

Słońce wyrzuca plazmę gdy następują zmiany pola magnetycznego.

Rozważano dwa scenariusze zachowania się pola magnetycznego Słońca. Na górnym gwiazda zachowuje się stabilnie, na dolnym dochodzi do eksplozji (fot. CNRS)

Rozbłyski słoneczne i erupcje są najbardziej brutalnymi i widowiskowymi zjawiskami w układzie słonecznym. W ich trakcie zmienia się pole magnetyczne naszej gwiazdy przy okazji emitując miliardy ton materii w kosmos z prędkością tysięcy kilometrów na sekundę. To zjawisko jest również niebezpieczne dla Ziemi. Zwłaszcza teraz, kiedy jesteśmy tak bardzo uzależnieni od nowych technologii, które często opierają się na satelitach telekomunikacyjnych wystawionych na ostrzał ze strony Słońca. Największe erupcje mogą doprowadzić nawet do trwałego uszkodzenia sieci energetycznych na większości globu. Aby się w przyszłości chronić przed humorami naszej gwiazdy, musimy wiedzieć kiedy nastąpią.

Przewidywanie słonecznej pogody jednak jest obecnie obarczone dość dużym błędem i jesteśmy w stanie przewidzieć rozbłysk z prawdopodobieństwem nie większym niż 40%. Komputerowe symulacje bardzo przypominają te stosowane do modelowania ziemskich prognoz pogody, w szczególności powstawania cyklonów. Astrofizycy tworzą numeryczne modele 3D, w których starają się odwzorować pole magnetyczne Słońca. W przyszłości europejski projekt przewidywania rozbłysków na słońcu ma automatycznie ostrzegać przed zbliżającym się wybuchem ze zdecydowanie większą dokładnością. |CHIP