13  мар
Ученые разработали алгоритм расчета параметров вспышек на Солнце
 (голосов: 17)
Написал vharhenko в категорию Компьютерная космология

Российским ученым из Физического института им. П.Н. Лебедева РАН и Института астрономии РАН не один год работали над разработкой алгоритма, который бы позволил производить расчеты параметров вспышек на Солнце. Для этого специалисты использовали реальные результаты измерений состояний активности в зонах на Солнце, которые предшествовали вспышкам. В ходе использования нового алгоритма ученым удалось создать электродинамическую модель солнечной вспышки, а также определить основной параметр, который отвечает за скорость ее распространения и получил название – скорость магнитного пересоединения.
Ученые разработали алгоритм расчета параметров вспышек на Солнце


Физика вспышек на Солнце играет главную роль, как основное взрывное явление, которое наблюдается в солнечной системе. Данное явление имеет определенную солнечно-земную связь, которая ответственна за некоторые процессы, происходящие в слоях атмосферы и магнитосферы Земли. Вспышки на Солнце могут происходить по нескольким сценариям, по одному из которых энергетическая мощь в тонких слоях Солнца, а потом вследствие надрыва такого слоя вырывается наружу. Такая теория появилась еще в 1966 году, и высказал ее советский ученый – астрофизик, сотрудник Физического института им. П.Н. Лебедева РАН С.И. Сыроватский. В 1988 году эту теорию стали активно развивать и при содействии Лаборатории физики Солнца и космических лучей Физического института им. П.Н. Лебедева РАН была создана динамическая модель данного процесса. Конечно, еще не скора удастся разобраться во всех тонкостях вспышечного процесса на Солнце, но уже первые шаги на встречу новых открытий сделаны. Игорю и Александру Подгорным (сотрудникам ФИАН и ИНАСАН) удалось в численном варианте построить модель процессов преобразования и эволюции тонкого слоя на Солнце.

Как утверждают ученые, солнечные вспышки происходят в областях магнитной активности полей. Если рассматривать простую модель, то каждый из источников поля может быть магнитным диполем. В более сложных моделях могут образовываться разные топологические особенности, которые особую роль в образовании вспышек, к примеру, нулевая линия магнитного поля. По мнению ученых именно такие зоны являются эпицентром вспышек на Солнце. В данных областях происходит преобразование и токовых слоев, взрывы которых провоцируют появление вспышек. В данное время ведутся расчеты реальных карт магнитной активности Солнца, которую наблюдали в течение многих лет. Если сценарий и природа вспышки на Солнце понятен, то ученых интересует конкретный расчет физических процессов в данной области. Этот процесс очень сложный и требует привлечения больших вычислительных ресурсов. Для осуществления данной задачи было разработано ПО – ПЕРЕСВЕТ, которое способно производить вычисления трехмерных уравнений по магнитной гидродинамике. Ученым только необходимо подставить в данные уравнения исходные значения, которые получаются экспериментальным путем.

Проведенное моделирование говорит о том, что токовые слоя могут возникать в короне Солнца, которая находится над активной областью при образовании нового магнитного поля. В дальнейшем токовый слой теряет свою стабильность и может распасться, что приводит к освобождению энергии. Это и называется солнечной вспышкой.

Если говорить о результатах проведенного моделирования, то ученым удалось создать электродинамическую модель вспышечной активности на поверхности Солнца. А самым большим достижением ученых является вычисление скорости развития вспышки, которая называется скоростью магнитного пересоединения. Для этого необходимо было в рамках модели рассчитать теоретический спектр энергетических частиц, которые рождаются во время вспышки на Солнце (которые имеют название солнечные космические лучи). Результаты расчетов сравниваются с экспериментальными данными, которые получены вследствие замеров сети нейтронных мониторов, что работают как единый спектрометр «наблюдающий» за космическими лучами. Данные расчеты были произведены сотрудниками Полярного геофизического института КНЦ РАН (г. Апатиты) Э. Вашенюком и Ю. Балабиным.

Возможно, разработанный алгоритм позволит производить расчеты не только произошедших вспышек на Солнце, но и еще не произошедшей вспышечной активности.

На сегодняшний день прогнозы вспышек существуют, но они носят имперический характер, то есть наблюдатели видят уже появившиеся активные области и прогнозируют появление вспышки на этом месте в течении суток. Осуществить прогноз на основе физического алгоритма сложнее, но если это произвести, то точность прогноза будет в несколько раз выше. Этот метод позволит не только указать время вспышки, но и ее мощность, и количество энергии, которая выделится в результате ее освобождения.
Разработанный метод играет важную роль не только в теории, но и в практическом изучении процессов происходящих на поверхности Солнца.

Предлагаем вам просмотреть видео ролик вспышки на Солнце:



Комментарии (0) Просмотры: 2400

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.