ПНИПУ: магнитное поле Солнца работает по закону, открытому советским математиком

Магнитное поле Солнца оказалось подчинено одному из самых известных законов физики турбулентности. Ученые Пермского Политеха впервые обнаружили, что колебания магнитного поля на полюсах звезды распределяются по закону, который советский математик Андрей Колмогоров вывел еще в 1941 году. Об этом "Газете.Ru" сообщили в пресс-службе ПНИПУ.

Солнце — это гигантский кипящий шар плазмы. Под его поверхностью находится конвективная зона, где раскаленное вещество непрерывно перемешивается: горячие потоки поднимаются вверх, а охлажденные опускаются вниз. Именно эта турбулентная "кипящая" среда создает магнитное поле, от которого зависят солнечные пятна, вспышки и выбросы плазмы.

Но напрямую заглянуть в недра Солнца невозможно. Поэтому ученые пытаются понять происходящие там процессы по косвенным признакам. Обычно для этого изучают солнечные пятна, однако исследователи из Пермского Политеха, Института механики сплошных сред УрО РАН и ИЗМИРАН решили взглянуть на полюса Солнца.

Они проанализировали почти 50 лет наблюдений магнитного поля, собранных американской обсерваторией имени Уилкокса, и применили метод вейвлет-анализа, который позволяет выделять колебания разной длительности и прослеживать их изменение во времени.

Анализ показал, что магнитное поле на полюсах Солнца ведет себя не хаотично, а подчиняется универсальному закону турбулентности, который еще в 1941 году сформулировал советский математик Андрей Колмогоров.

Этот закон описывает, как энергия распределяется между крупными и мелкими вихрями в турбулентных потоках — например, в атмосфере, океанах или дыме. Теперь оказалось, что по тем же правилам распределяется энергия колебаний магнитного поля внутри Солнца.

Это открытие важно для понимания того, как в недрах звезды рождается и развивается магнитное поле, вызывающее солнечные пятна, вспышки и корональные выбросы.

По словам ученых, современные компьютерные модели должны учитывать не только 11-летний цикл солнечной активности, но и обнаруженный закон распределения магнитных колебаний. Это позволит точнее прогнозировать вспышки на Солнце и связанные с ними магнитные бури, которые могут влиять на работу спутников, навигационных систем и электросетей на Земле.