Skip to main content
European Commission logo
polski polski
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS
CORDIS Web 30th anniversary CORDIS Web 30th anniversary
Zawartość zarchiwizowana w dniu 2024-06-18

Solar dynamic phenomena as an astrophysical laboratory: Jets and Coronal Mass Ejections

Article Category

Article available in the following languages:

Modelowanie zjawisk wybuchowych Słońca

Obserwacje ujawniły, że pola magnetyczne produkowane we wnętrzu Słońca ukazują się przez fotosferę jako wiązki strumienia magnetycznego. Naukowcy finansowani ze środków UE zbadali to zjawisko, wykorzystując nowoczesne symulacje komputerowe, dzięki którym możemy lepiej zrozumieć przyczyny wybuchowych zdarzeń słonecznych, takich jak strumienie plazmowe i koronalne wyrzuty masy (CME).

CME to chmury pól magnetycznych i plazmy — gazu rozgrzanego do tego stopnia, że składa się z dodatnio naładowanych jonów i wolnych elektronów. Choć istnieje cała masa obserwacji tych wybuchów plazmy z wnętrza Słońca, ich analiza nie zdołała dotychczas wyjaśnić mechanizmów odpowiadających za pochodzenie tych czynników decydujących o pogodzie kosmicznej. Przy pomocy supernowoczesnych symulacji komputerowych, naukowcy pracujący nad projektem "Solar dynamic phenomena as an astrophysical laboratory: Jets and coronal mass ejections" (JET-CME) odkryli ważny element układanki. Dokładniej rzecz biorąc, uzyskane przez nich wyniki pokazują, jak i dlaczego pojawianie się pól magnetycznych, z wnętrza Słońca na powierzchnię słoneczną i dalej, może wyzwalać te erupcje. Wykorzystując trójwymiarowe symulacje magnetohydrodynamiczne, zespół JET-CME zdołał odtworzyć sposób, w jaki skręcone wiązki strumienia magnetycznego wydobywają się z wnętrza Słońca, a następnie wchodzą w interakcję z istniejącymi już polami magnetycznymi w atmosferze solarnej. Aby przeprowadzić te zaawansowane eksperymenty liczbowe wyłaniania się strumieni, wykorzystano równolegle superkomputery Uniwersytetu w St. Andrews (Szkocja) i Uniwersytetu w Oslo (Norwegia). Badając proces występowania strumienia magnetycznego, naukowcy zbadali także (rekurencyjną) emisję strumieni plazmowych. Odkryli, że powtórne połączenie między pojawiającym się a otaczającym polem magnetycznym w atmosferze solarnej jest w istocie najważniejszym procesem odpowiedzialnym za różnorodność szybkich i gorących wyrzutów plazmy na różną wysokość atmosferyczną. Odkryli przykładowo i zbadali emisję szybkich (szybszych niż 100 km na sekundę) i gorących (gorętszych niż 1 milion kelwinów) strumieni, które wyrzucane są z korony słonecznej w przestrzeń zewnętrzną. Te wybuchowe zjawiska, które mają wpływ na nagrzewanie korony, są szczegółowo obserwowane przez liczne misje solarne (np. satelitę obserwatorium dynamiki Słońca — SDO). Mimo to nawet najbardziej zaawansowane instrumenty ostatnich misji słonecznych nie są w stanie uchwycić mechanizmów fizycznych, które odpowiadają za wspomniane zjawiska wybuchowe. Porównanie aktualnych obserwacji z wynikami symulacji komputerowych pozwoliło naukowcom z zespołu JET-CME ujawnić więcej szczegółów dotyczących dynamiki atmosfery Słońca i natury różnych zdarzeń wybuchowych (szybkich erupcji i strumieni). Chcąc zgłębić wiedzę na ten temat, naukowcy z projektu JET-CME liczą, że uda im się użyć przetestowane modele liczbowe na innych bardziej odległych i egzotycznych środowiskach astrofizycznych, takich jak młode obiekty gwiezdne otoczone dyskami akrecyjnymi. Ich celem jest zbadanie w przyszłości emisji strumieni plazmy jako uniwersalnego procesu fizycznego.

Słowa kluczowe

Słońce, strumień magnetyczny, koronalny wyrzut masy, magnetohydrodynamika, strumienie plazmowe