Исследователи из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США похвастались новым открытием, касающимся Солнца. Ученые обнаружили, что солнечная корона, пространство, простирающееся на миллионы километров от самой звезды, горячее, чем ее поверхность.
Как американские ученые пришли к такому выводу? Чуанфэй Донг, физик и один из ведущих авторов исследования, опубликованного в журнале Science Advances , отмечает, что симуляция, использованная в процессе, была первой, которая дала столь четкую картину того, как тепло распространяется в трехмерном пространстве .
Оказалось, что механизм, ответственный за более высокую, чем предполагалось ранее, температуру солнечной короны, связан с магнитным пересоединением , т.е. явлением, заключающимся в быстрой смене силовых линий магнитного поля в движущейся жидкости, способной проводить электричество. В случае Солнца такой средой является плазма , т.е. очень горячий газ (вопреки распространенному мнению, это вещество также относят к жидкостям).
Моделирование, проведенное исследователями PPPL, показало, как быстрое повторное соединение силовых линий магнитного поля преобразует турбулентную энергию (крупномасштабную) во внутреннюю энергию с меньшим воздействием . В конечном итоге генерируется большое количество тепла, которое перегревает корону и делает ее более горячей, чем поверхность Солнца , что близко к 5800. К, или около 5,5 тыс. ул.С. _
Весь процесс, связанный с разработкой симуляции , должен был занять почти 200 миллионов процессорных единиц, работающих на суперкомпьютере NASA Advanced Supercomputing Division , расположенном в самом сердце Силиконовой долины в Маунтин-Вью, Калифорния. Чуанфэй Донг добавляет:
Текущие инструменты телескопа и компоненты наблюдения, установленные на космических кораблях, могут не работать с достаточно высоким разрешением, чтобы идентифицировать мелкомасштабные процессы. Этот опыт впервые дал неоспоримое подтверждение прежним чисто теоретическим соображениям, связанным с увеличением тепловой энергии под влиянием магнитного пересоединения.
Открытие исследователей PPPL может помочь решить несколько астрофизических проблем, в том числе для звездообразования и для более точного предсказания поведения космической погоды , которая может привести к выходу из строя сотовых телефонов и электросетей на Земле . Понимание процесса нагрева также имеет решающее значение для успеха исследований в области термоядерной энергии .