Солнце влияет на всё в нашей системе, и не только благодаря свету, дарящему жизнь, но и благодаря потокам плазмы, которые бесконечно высвобождаются и превращаются в солнечный ветер. Последний окутан множеством загадок, поэтому стремление астрофизиков узнать больше о его природе вполне понятно. Вот и учёные из Италии создали новый инструмент для изучения Солнца под названием Metis — это коронограф на борту Solar Orbiter Европейского космического агентства.

Metis тщательно изучает наше светило, и вскоре он сменит свою орбитальную плоскость, чтобы впервые посмотреть на полюс Солнца. Коронограф собирает информацию, блокируя свет от солнечного диска и показывая разреженную солнечную корону. Высокое разрешение позволяет аппарату видеть Солнце во всех подробностях и фиксировать быстрые изменения плазмы.

12 октября 2022 года Metis сделал важные снимки, показывающие турбулентность в солнечной короне, когда он пролетал на расстоянии 43,4 миллионов километров от Солнца. Наложенные на другие наблюдения в крайнем ультрафиолете, эти снимки вместе показывают захватывающую картину. Турбулентное движение солнечного ветра продолжается по мере того, как плазма движется от Солнца в межпланетное пространство: это уникальная особенность светила, влияющая на всю систему.

Результат этой съёмки раскрывает важнейшие механизмы высвобождения солнечного ветра, существование которых никогда ранее не фиксировалось. Турбулетное движение влияет на то, как солнечный ветер нагревается, ускоряется и взаимодействует с атмосферами и магнитными полями планет. Для Земли, в частности, понимание солнечного ветра является критическим важным, если мы хотим точно прогнозировать космическую погоду, которая влияет на все спутники и зонды.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Австралийские учёные решили посмотреть, что будет, если смоделировать движение хаотичной плазмы на суперкомпьютере SuperMUC-NG, кторый стоит в центре Лейбница в Германии. Итогом стало самое детальное изображение потоков сверхзвуковой плазмы, которая плывёт по нашей Вселенной и создаёт сложный хоровод вихревых магнитных полей.

Эти потрясающие кадры похожи на работу божественного абстракциониста. Хаотичная плазматическая природа повсеместно распространена во Вселенной и принимает самые разные формы, — например, форму солнечного ветра или даже целой галактики. Как и в атмосфере Земли, эти огромные облака испытывают турбулентность, меняя скорость формирования звёзд или магнитные поля.

Сама природа плазмы — это чистый хаос, который сочетается на самых разных скоростях, поэтому математически предсказать поведение плазмы очень сложно, а у обычного компьютера на это уйдёт около 10 000 лет. Однако суперкомпьютер может это сделать быстро, если грамотно спроектировать симуляцию. Поэтому исследователи задали параметры виртуальной сетке размером 10 000 кубов, потом заполнили сетку плазмой и начали перемешивать её, создавая турбулентность.

На первом срезе симуляции можно детально рассмотреть сложную структуру плазмы. Верхняя половина изображения выше показывает плотность заряда: красные области соответствуют высокой плотности, синие — низкой, а в нижней половине то же распределение газа изображено жёлтыми и зелёными цветами. Белые же линии обозначают контуры результирующих силовых линий магнитного поля.

Это моделирование удивило исследователей своим неожиданным результатом и раскрыло нам много секретов плазмы. Так, учёные узнали, что движение магнитных полей плазмы не распространяется на мелкие масштабы, в отличие от турбулентности жидкости в чашке. Смешивания в больших и малых масштабах дают совершенно разные результаты, и это позволяет нам лучше понять, как устроена наша прекрасная Вселенная.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах