Текст уведомления здесь
Модель солнечной вспышки Courtesy Mark Cheung, Lockheed Martin, and Matthias Rempel, NCAR

Компьютерная модель породила «идеальную» солнечную вспышку

Ученые попытались воспроизвести полный жизненный цикл солнечной вспышки X-класса, произошедшей в 2014 году. Копия не повторила оригинал, но в основных моментах совпала с реальностью

29 марта 2014 года на Солнце произошла вспышка Х-класса, наблюдения за которой считаются эталонными. Исследователи из Национального центра атмосферных исследований США (NCAR) и корпорации Lockheed Martin создали компьютерную модель полного жизненного цикла солнечной вспышки и попытались воспроизвести вспышку 2014 года, заложив в модель параметры солнечного пятна, из которого эта вспышка вырвалась. Результат не стал полной копией оригинала, но в основных моментах совпал с реальностью.
Добавить в закладки
Комментарии

Солнечные события могут становиться причиной целого ряда негативных событий на Земле и на земной орбите, где находятся МКС и тысячи спутников. Заряженные частицы выводят из строя технику как на орбите, так и в земной инфраструктуре. Самое опасное в том, что происходит это достаточно непредсказуемо: даже зафиксировав пятно на Солнце, солнечную вспышку, корональный выброс масс или другое активное событие, ученые не всегда могут достоверно сказать, приведет ли оно к магнитной буре на Земле или атаке заряженными частицами наших космических аппаратов. Чтобы прогнозы были более точными, нужно понимать происходящие на нашей звезде процессы гораздо точнее, моделировать развитие событий по начальным условиям и т.д. Все существующие модели солнечных вспышек показывают лишь сам момент извержения, но не предваряющие его процессы.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, ученые создали более комплексную модель. Чтобы создать точную модель, важно было учитывать все процессы, происходящие одновременно на разных уровнях Солнца, от глубинных слоев до атмосферы. Накопление энергии для будущей вспышки начинается в верхнем слое зоны конвекции, на глубине около 10 тысяч километров под поверхностью Солнца, далее поднимается выше и выходит в солнечную корону, вырастая на высоту 40 тысяч километров. На всех этих уровнях плотность газа, давление и другие вещества существенно различаются, и все эти данные нужно было учесть при моделировании.

Однако без оптимизации такая модель требовала огромных вычислительных ресурсов, недоступных даже современным суперкомпьютерам. Поэтому ученые применили математическую технику, обычно используемую для изучения магнитосферы Земли и других планет. Суть техники в том, чтобы пропорционально уменьшить при моделировании реальные промежутки времени, которые длится каждый процесс, что дает возможность создать модель одновременно реалистичную и эффективную с точки зрения вычислений.

Полученную модель ученые проверили на данных от 29 марта 2014 года, когда на Солнце произошла вспышка X-класса, которая считается событием, лучше всего задокументированным за всю историю наблюдений Солнца. Ученые заложили в модель параметры пятна, породившего эту вспышку, и смотрели, как они будут меняться в соответствии с заложенными в алгоритм закономерностями. В результате им удалось увидеть на экране весь процесс зарождения и саму вспышку.

Увиденное в некоторых деталях разошлось с реально зафиксированным событием, однако ученые отмечают, что в основных моментах модель совпала с реальностью. Авторы исследования планируют и далее сравнивать реальные процессы в недрах Солнца с теми, что предсказывает их модель. Кроме того, модель позволить лучше понять ряд явлений, наблюдаемых в рентгеновском, ультрафиолетовом и оптическом диапазонах, до сих пор не нашедших объяснения.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы