Po raz pierwszy naukowcy wykorzystali pojedynczy model komputerowy do symulacji całego cyklu życia rozbłysku słonecznego: od magazynowania energii tysiące kilometrów pod powierzchnią Słońca do pojawienia się splątanych linii pola magnetycznego wydzielających się jako jasny błysk.
Ta wizualizacja stanowi podstawę przyszłych modeli Słońca, które pozwalają realistycznie symulować pogodę gwiazdy w czasie rzeczywistym, w tym tworzenie plam słonecznych, które okresowo prowadzą do rozbłysków i koronalnych wyrzutów masy. Te erupcje są niebezpieczne, ponieważ mogą uszkodzić sieci energetyczne i sieci komunikacyjne, a także wyłączyć satelity i zagrozić życiu astronautów.
W nowym badaniu złożony symulator rejestruje powstawanie rozbłysku słonecznego bardziej realistycznie niż poprzednie próby. Ponadto obejmuje widmo emisji światła związane z rozbłyskami. Praca pozwala nam wyjaśnić rodzaj rozbłysków nie tylko na widzialnej długości fali, ale także na ultrafioletu, skrajnych promieniach ultrafioletowych i promieniach rentgenowskich.
Wizualizacja pokazuje rozbłysk słoneczny wzorowany na nowym badaniu. Plazma oznaczona fioletem o temperaturze poniżej 1 mln kelwinów. Czerwony kolor oznacza ogrzewanie 1-10 milionów Kelwinów, a zielony - ponad 10 milionów Kelwinów
Pokrycie warstw słonecznych na dużą skalę
W przypadku nowych badań konieczne było utworzenie modelu słonecznego, który rozciągałby się na kilka obszarów gwiazdy, odzwierciedlając złożone i unikalne zachowanie każdego z nich. Utworzony model zaczyna się w górnej części strefy konwekcyjnej (10 000 km poniżej powierzchni Słońca), wznosi się przez powierzchnię i rozciąga 40 000 km w atmosferze słonecznej (korona). Model wyraźnie pokazuje różnice w gęstości gazu, ciśnieniu i innych cechach gwiazdy.
Aby stworzyć udany model rozbłysku słonecznego, konieczne było dodanie szczegółowych równań, które pozwoliły każdemu regionowi przyczynić się do rozwoju flary w realistyczny sposób. Ale ważne było również, aby nie utrudniać pracy na superkomputerze. Dlatego wykorzystali technikę matematyczną, która jest używana do badania magnetosfery Ziemi i innych planet. Umożliwiło to skompresowanie różnicy w skalach czasowych między warstwami bez utraty dokładności. Następnie konieczne było utworzenie skryptu na symulowanym Słońcu. W nowym modelu chcieli sprawdzić, czy może wygenerować błysk samodzielnie (zwykle naukowcy czekają na prawdziwy flash, a następnie podłączenie modelu). Naukowcy rozpoczęli od stworzenia aktywnych warunków spot obserwowanych w marcu 2014 roku. W rzeczywistości miejsce to stworzyło dziesiątki flar, w tym niezwykle potężne klasy X i trzy umiarkowane klasy M. Naukowcy nie próbowali dokładnie odtworzyć miejsca w 2014 r., Ale starali się dopasować komponenty obecne w tym wydarzeniu.
Okazało się, że nowy model był w stanie pokryć cały proces: od akumulacji energii po pojawienie się na powierzchni, wzrost korony, aktywację i uwolnienie w postaci błysku. Teraz naukowcy planują przetestować model na rzeczywistych obserwacjach naszej gwiazdy.
