Полноценный жизненный цикл солнечных вспышек
V-kosmose.com

Полноценный жизненный цикл солнечных вспышек

Полноценный жизненный цикл солнечных вспышек

Исследователи впервые использовали единую компьютерную модель для моделирования всего жизненного цикла солнечной вспышки: от накопления энергии за тысячи километров под поверхностью Солнца до возникновения запутанных линий магнитного поля, вырывающихся в качестве яркой вспышки.

Эта визуализация создает основу для будущих моделей Солнца, позволяющих реалистично имитировать погоду звезды в реальном времени, включая формирование солнечных пятен, которые периодически приводят к вспышкам и корональным выбросам массы. Эти извержения опасны, так как способны повредить электросети и сети связи, а также вывести из строя спутники и угрожать жизни космонавтов.

В новом исследовании комплексный симулятор фиксирует формирование солнечной вспышки более реалистично, чем предыдущие попытки. Кроме того, он включает спектр излучения света, связанного со вспышками. Работа позволяет объяснить вид вспышек не только на видимой длине волны, но и в ультрафиолетовой, экстремальной ультрафиолетовой длинах волн и рентгеновских лучах.

**Comprehensive model captures entire life cycle of solar flares

Визуализация демонстрирует солнечную вспышку, смоделированную в новом исследовании. Фиолетовым отмечена плазма с температурой меньше 1 млн. Кельвин. Красный цвет отмечает нагрев в 1-10 млн. Кельвин, а зеленый – выше 10 млн. Кельвин

Масштабный охват солнечных слоев

Для нового исследования нужно было сформировать солнечную модель, которая распространялась бы на несколько областей звезды, отражая сложное и уникальное поведение каждой. Созданная модель начинается в верхней части конвекционной зоны (на 10000 км ниже поверхности Солнца), поднимается сквозь поверхность и выдвигается на 40000 км в солнечную атмосферу (корону). Модель четко демонстрирует различия в плотности газа, давлении и прочих характеристиках звезды.

Чтобы создать удачную модель солнечной вспышки, нужно было добавить детальные уравнения, которые позволили каждому региону внести вклад в развитие вспышки реалистичным путем. Но важно было также не сделать ее слишком сложной для работы на суперкомпьютере. Поэтому воспользовались математической техникой, которую применяют для изучения магнитосферы Земли и прочих планет. Это позволило сжимать разницу во временных масштабах между слоями без потери точности.

Далее потребовалось создать сценарий на моделируемом Солнце. В новой модели хотели увидеть, сможет ли она генерировать вспышку самостоятельно (обычно ученые ждут реальную вспышку и затем подключают модель). Исследователи начали с создания условий активного пятна, наблюдаемого в марте 2014 года. Фактически это пятно создало десятки вспышек, включая крайне мощный Х-класс и три умеренных М-класса. Ученые не старались в точности воссоздать пятно 2014 года, но постарались соответствовать составляющим, что присутствовали в том событии.

Оказалось, новая модель смогла охватить весь процесс: от накопления энергии до появления на поверхности, подъема в корону, активации и высвобождения в виде вспышки. Теперь ученые планируют протестировать модель на реальных наблюдениях нашей звезды.