Mặt trời làm "ồn ào"

Các xung âm mạnh được phát hiện trên bề mặt mặt trời

Tạo hạt (mô hình sáng, tương đối đồng đều) và vết đen mặt trời (điểm tối) trên một bức ảnh của kính viễn vọng mặt trời của Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển. © V. Zakharov, MPI Nghiên cứu hệ mặt trời
đọc to

Ở một phần ba ngoài cùng của mặt trời, nhiệt được vận chuyển bởi các dòng điện từ trong ra ngoài. Điều này tạo ra các xung âm thanh, những bức tường âm thanh khổng lồ, khi một nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra thông qua các tính toán toán học và mô phỏng máy tính.

"Bạn có thể tưởng tượng hiện tượng tương tự như những nơi xoáy trong nồi nước sôi", giáo sư Herbert Muthsam thuộc Viện Toán học tại Đại học Vienna, mô tả về cái gọi là tạo hạt. Đây là một quá trình gần bề mặt của mặt trời, nơi các dòng hydro và heli nóng xâm nhập vào bề mặt của mặt trời để làm mát và chìm xuống.

Trong ba năm, Muthsam đã bận rộn mô hình hóa quá trình này, làm cho quá trình tạo hạt có sẵn cho các nhà thiên văn học ở độ phân giải cao hơn bất kỳ hóa đơn và kính viễn vọng mặt trời nào hiện có. "Mặt trời là ngôi sao duy nhất mà chúng ta có thể quan sát tốt, nhưng cũng có những giới hạn đối với khả năng của chúng ta", Muthsam nói. Những gì các nhà khoa học hiện có thể "nhìn thấy" hoặc đo từ Trái đất bằng kính viễn vọng mặt trời tốt nhất là một phần nhỏ của lớp trên cùng của ngôi sao và một số sóng phát ra từ bên trong mặt trời. Vẫn còn sự không chắc chắn về nhiều quá trình bên trong cũng như trong bầu khí quyển của mặt trời.

Giáo sư Herbert Muthsam trong nghiên cứu của mình © Đại học Vienna

Độ phân giải cao hơn do sức mạnh tính toán

Để rút ra kết luận từ các hiện tượng như tạo hạt trên bề mặt mặt trời đến các quá trình không thể quan sát trực tiếp trong phần bên trong mặt trời, các nhà thiên văn học cần mô phỏng các quá trình này trên máy tính. Sử dụng các phương pháp toán học số, Muthsam và các đồng nghiệp đã phát triển các chương trình dành riêng cho mô phỏng dòng chảy trong suốt quá trình của dự án. Ba siêu máy tính, bao gồm Cụm Schrödinger của Đại học Vienna, tính toán ngày và đêm trên các mô hình mặt trời trong gần một năm.

Bánh bích quy trên mặt trời

Các tính toán khá đáng ngạc nhiên: Trong một hình ảnh động, bạn có thể thấy một loại tường di chuyển tương đối nhanh qua bề mặt mặt trời đang sôi sục và nó nổi lên ngày càng rõ hơn. "Đây là những xung âm thanh, những bức tường âm thanh khổng lồ di chuyển qua mặt trời. Không ai từng thấy những xung này trước chúng tôi, "nhà nghiên cứu nói. trưng bày

Nhóm hiện đang nghiên cứu làm thế nào các dòng hạt, trong tính toán mô hình hỗn loạn hơn nhiều so với suy nghĩ trước đây, ảnh hưởng đến sự nóng lên của tầng quyển và corona. "Đó là lý do tại sao chúng tôi đến gần hơn để trả lời nhiều câu hỏi mở và có rất nhiều việc phải làm trong vài năm tới, " Muthsam nói.

(Đại học Vienna, 11.10.2007 - NPO)