science >> Wetenschap >  >> Astronomie

De fysica van de zonnen onderzoeken met een nieuwe magnetische veldsimulatie

Wetenschappers hebben een uitgebreidere manier ontwikkeld om de fysica van de zon te simuleren. Hideyuki Hotta/Chiba University

Zonnewetenschappers hebben een nieuwe, uitgebreidere manier om het magnetische veld van de ster weer te geven die het centrum van onze astrale omgeving beheerst.

Hoewel het 92,95 miljoen mijl (149,6 miljoen kilometer) verwijderd is van waar u dit leest, de zon beïnvloedt bijna elk aspect van het aardgebonden leven. Daarom is het belangrijk om ons begrip van hoe de ster werkt te verbeteren. Het is niet alleen het leven hier op aarde aangetast, als de 11-jarige cyclus van het magnetische veld van de zon invloed heeft op processen in onze atmosfeer en die van andere planeten, en elders in de ruimte.

Deze afbeelding van het magnetische veld van de zon is het resultaat van nieuwe ontwikkelingen bij het simuleren van de fysica van de ster. Hideyuki Hotta/Chiba University

Hier op aarde hebben we veel van de elektromagnetische natuurkundige processen van de zon kunnen simuleren. maar tot nu toe moesten de simulaties zich ofwel van dichtbij op de zon concentreren, of een op grote schaal. Wat er gebeurt in de kleinschalige chaotische velden van de zon is gereproduceerd, net als dat van het macroniveau, maar het verzoenen van de twee is tot nu toe onbereikbaar gebleken.

Stel je voor dat je een restaurant runt. Stel je nu voor dat in je hoofdkantoor, u heeft slechts ruimte om met één manager tegelijk te spreken. Op een willekeurige nacht op een bepaald moment, je kunt alleen leren wat er gaande is in de grote eetzaal van de front-of-the-house manager, of u kunt van de chef-kok leren wat er in de keuken gebeurt. Maar als je nooit met beide mensen tegelijk kunt praten, krijg je nooit een goed totaalbeeld. Dat is geen perfecte metafoor, maar zonneonderzoekers hebben met een soortgelijke frustratie te maken gehad bij het simuleren van de fysica van de zon.

Onderzoekers hebben kunnen spelen met de wiskunde (dat is een technische term) en de kleinschalige diffusiviteiten verminderen, een parameter in de plasmafysica die bepaalt hoe de zon werkt. Dit had een minimale invloed op het dynamo-effect, de geofysische theorie waarmee de zon een elektromagnetisch veld opwekt.

Verdere vermindering van de diffusiviteiten, zoals beschreven in een nieuw artikel in het tijdschrift Science, laat het team hi-res-simulaties maken die de grootschalige en kleinschalige fysica tegelijkertijd kunnen reproduceren.

Voorbij de pure wiskunde van het probleem, een beter begrip van de fysica van het magnetische veld van de zon zou informatie kunnen verschaffen die nuttig is in telecommunicatie, atmosferische wetenschap en ruimtevaart.

Dat is nu interessant

De zon begon met ongeveer 10 miljard jaar brandstof, en heeft tot nu toe ongeveer 4,5 miljard jaar gebrand. Dat betekent dat we nog iets meer dan 5 miljard jaar te gaan hebben voordat onze zon uitzet tot een rode reus als onderdeel van zijn doodscyclus.