Шта је забавније од нечега што се лоше понаша? Када је у питању соларна динамика, знамо много, али постоји много ствари које још не разумемо. На пример, када честица испуњена сунчевим бљесковима вири из Сунца, његове линије магнетног поља могу учинити неке прилично неочекиване ствари - попут раздвајања и брзог повезивања. Према теореми о смрзавању флукса, те магнетне линије би требале једноставно „тећи у блокади“ са честицама. Треба да остану нетакнути, али они не. То није једноставно правило које они крше ... то је закон физике.
Шта то може објаснити? У раду објављеном у броју „Натуре“ од 23. маја, интердисциплинарни истраживачки тим на челу са математичким физиком Јохнсом Хопкинсом можда је управо нашао веродостојно објашњење. Према групи, основни фактор је турбуленција - „иста врста насилног поремећаја који може ударити путнички млаз у атмосферу“ - или онај који ваш брат остави након што поједе печени грах. Користећи добро организовану и логички изграђену технику рачунарског моделирања, истраживачи су били у стању да симулирају шта се дешава када се магнетне пољске линије сусретну са турбуленцијом у сунцу. Наоружани овим информацијама могли су изнети свој случај.
„Теорема замрзавања флукса често лепо објашњава ствари“, рекао је Грегори Еиинк, професор катедре за примењену математику и статистику који је био главни аутор студије „Натуре“. „Али у другим случајевима, он несретно пропада. Желели смо да откријемо зашто се овај квар догађа. "
Шта је теорема замрзавања флукса? Можда сте чули за Ханнеса Алфвена Био је шведски инжењер електротехнике, физичар плазме и добитник Нобелове награде за физику 1970. за свој рад на магнетохидродинамици (МХД). Он је човек одговоран за објашњење онога што сада знамо као Алфвенови таласи - нискофреквентна осцилација јона и магнетно поље у плазми. Па, пре неких 70 година, дошао му је мисао да магнетне линије плове дуж локомотиве течности сличне исјечцима нити који теку дуж потока. Требало би им бити немогуће да се сломе и поново се придруже. Међутим, соларни физичари су открили да то није случај када је у питању активност у нарочито силовитом сунчевом сјају. У својим запажањима утврдили су да се линије магнетног поља унутар ових бакља могу проширити до тачке пробијања и затим поново повезати у изненађујуће брзом року - само 15 минута. Када се то догоди, он избацује велику количину енергије која заузврат покреће пламен.
„Али принцип замрзавања флукса модерне физике плазме подразумева да би овај процес у соларној корони требало да траје милион година!“ Еиинк анимирано изјављује. "Велики проблем астрофизике је тај што нико не може објаснити зашто замрзавање флукса делује у неким случајевима, а не у другим."
Наравно, одувек се нагађало да је турбуленција можда главни конац загонетног понашања. Време за истрагу? Можеш се кладити. Еиинк је затим удружио снаге - и умове - са другим стручњацима из астрофизике, машинства, управљања подацима и рачунарске науке са седиштем у Јохнсу Хопкинсу и другим институцијама. „По потреби, ово је био напор колаборације“, рекао је Еиинк. „Сви су доприносили своју стручност. То нико није могао да постигне. "
Следећи корак је био креирање рачунарске симулације - симулације која би могла да дуплира стање плазме сунчеве енергије и све нијансе напуњених честица током различитих услова. „Наш одговор је био врло изненађујући“, изјавио је Еиинк. „Замрзавање магнетног флукса више не важи када плазма постане турбулентна. Већина физичара очекивала је да ће замрзавање флукса играти још већу улогу, јер плазма постаје јаче проводљива и турбулентнија, али, у ствари, потпуно се распада. У још већем изненађењу открили смо да кретање линија магнетног поља постаје потпуно случајно. Не мислим на "хаотичност", већ напротив непредвидиву као квантна механика. Уместо да тече уредним, детерминираним начином, линије магнетног поља уместо тога шире се попут завојитог дима. "
Наравно, други соларни стручњаци сматрају да можда постоје алтернативни одговори за ову активност кршења правила унутар соларних бљескова, али као што каже Еиинк, „мислим да смо направили прилично убедљив случај да само турбуленције могу објаснити пробијање линија“.
Оно што је најузбудљивије је колаборативни напор чланова тима из тако широких различитих дисциплина. Групни напор који је помогао Еиинку да смисли ову нову теорију о загонетки о сунцу. "Користили смо нове револуционарне методе база података, попут оних које су користиле Слоан Дигитал Ски Сурвеи, у комбинацији са рачунарским техникама високих перформанси и оригиналним математичким развојем", рекао је он. "Рад је захтијевао савршен брак физике, математике и рачунарске науке да би се развио суштински нови приступ обављању истраживања са врло великим скуповима података."
Закључно, Еиинк је приметио да нам ова врста истраживачког рада може итекако дати боље разумевање соларних бљескова и избацивања короналних маса. Као што знамо, ова врста опасног „свемирског времена“ може бити штетна за астронауте, ометати комуникацијске сателите, па чак и бити одговорна за гашење електричних мрежа на Земљи. А знате шта то значи ... нема сателитске телевизије и нема снаге да је гледате. Али то је О.К.
"Не касним ван Не занима ме да идеш. Кући сам око осам ... Само ја и мој радио. Није лоше ... Савин 'моја љубав према теби.'
Изворни извор приче: Невс Релеасе Университи оф Јохнс Хопкинс.
