Het is bekend dat de corona van de zon - de buitenste laag van de atmosfeer van de zon - ongeveer 100 keer heter is dan zijn fotosfeer - de zichtbare laag van de zon. De reden voor deze mysterieuze verwarming van het coronale plasma van de zon, echter, wordt nog niet helemaal begrepen. Een onderzoeksteam in India heeft een reeks numerieke berekeningen ontwikkeld om licht te werpen op dit fenomeen. en presenteer deze week in Fysica van plasma's , analyse die de rol van chaotische magnetische velden in potentiële verwarmingsmechanismen onderzoekt.

Werkend vanuit het idee dat chaotisch verwarde magnetische veldlijnen bestaan ​​in astrofysische plasma's, het team gebruikte krachtige computersimulatie om inzicht te krijgen in deze chaotische veldlijnen. specifiek, ze onderzochten omstandigheden die linten van intense elektrische stroom creëren, bekend als huidige bladen.

De huidige bladen, wordt verondersteld te worden geproduceerd in het coronale plasma, zijn potentiële locaties voor magnetische herverbindingen, die een mechanisme bieden voor extreme verwarming van de corona. Bovendien, binnen de huidige bladen, het elektrische veld piekt en versnelt geladen deeltjes.

"We willen een stap vooruit gaan om de spontane generatie van deze huidige vellen te verklaren, " zei Sanjay Kumar, een lid van het onderzoeksteam.

De onderzoeksmethode was gericht op het mogelijk maken van een onsamendrukbare, thermisch homogene magneetvloeistof met oneindige elektrische geleidbaarheid om te ontspannen via viskeuze dissipatie, naar een gekarakteriseerde eindtoestand. De berekeningen werden consistent gemaakt met de algemeen aanvaarde magnetostatische theorie en resulteerden in spontane stroombladontwikkeling, waardoor ze relevant zijn voor de studie van deeltjesversnelling in astrofysische plasma's.

Vikram-100 gebruiken, de 100TF High Performance Computing-faciliteit in het Physical Research Laboratory, de onderzoekers simuleerden de viskeuze relaxatie en geverifieerd nauwkeurige flux-bevriezing, een conservatief gedrag moet een betrouwbare simulatie aantonen. Het team heeft de maximale intensiteiten van volumestroomdichtheden uitgezet voor specifieke trends van toenemende magnetische veldchaos, die een maat voor de productie van huidige platen opleverde. Aanvullend, de maximale grootten van de volumestroomdichtheid bleken te schalen met de numerieke resolutie die in de computersimulatie werd gebruikt, waaruit de verwachte schaalvergroting van de huidige plaatontwikkeling bleek.

Het simpele feit dat de maximale waarde van de volumestroomdichtheid werd verhoogd met toenemende chaos in de magnetische veldlijn, genaamd "chaotiek, " suggereert een directe evenredigheid tussen de intensiteit van het huidige blad en de chaos.

In de drie onderzochte gevallen de onderzoekers vonden de vorming van twee verschillende sets stroombladen. Een set was gerangschikt langs de y-as, terwijl de tweede zich op een andere locatie en op een later tijdstip dan de eerste heeft gevormd. Uit hun analyse van dit voorval, het team stelde vast dat een gunstige evolutie niet-parallelle magnetische veldlijnen dicht bij elkaar brengt en stroomplaten intensiveert.

Deze simulaties bieden nieuw en nieuw inzicht in de invloed van chaotische magnetische veldlijnen op de spontane ontwikkeling van stroomplaten, en dus potentiële plaatsen van deeltjesversnelling.

"Dit is de eerste keer dat we de rol van chaotische veldlijnen bij het genereren van deze spontane stroomplaten hebben uitgelegd, " zei Kumar, verwijzend naar de wetenschappelijke gemeenschap als geheel.