Voor het eerst gebruikten onderzoekers één computermodel om de hele levenscyclus van een zonnevlam te simuleren: van energieopslag duizenden kilometers onder het oppervlak van de zon tot het verschijnen van verstrengelde magnetische veldlijnen die uitbreken als een heldere lichtflare.
Deze visualisatie vormt de basis voor toekomstige modellen van de Zon, die het realistisch mogelijk maken om in real time het weer van een ster te simuleren, inclusief de vorming van zonnevlekken, die periodiek tot uitbarstingen en coronale massa-ejecties leiden. Deze uitbarstingen zijn gevaarlijk, omdat ze elektriciteitsnetten en communicatienetwerken kunnen beschadigen, evenals satellieten kunnen uitschakelen en de levens van astronauten kunnen bedreigen.
In de nieuwe studie registreert de complexe simulator de vorming van een zonnevlam realistischer dan eerdere pogingen. Bovendien omvat het het emissiespectrum van licht geassocieerd met fakkels. Het werk laat ons toe om het type fakkels niet alleen uit te leggen op de zichtbare golflengte, maar ook op ultraviolet, extreme ultraviolette golflengten en röntgenstralen.
De visualisatie toont een zonnevlam in een nieuw onderzoek gemodelleerd. Violet gemerkt plasma met een temperatuur van minder dan 1 miljoen Kelvin. Rode kleur duidt op verwarming van 1-10 miljoen Kelvin en groen - boven 10 miljoen Kelvin
Schaaldekking van de zonnelagen
Voor het nieuwe onderzoek was het noodzakelijk om een zonnemodel te vormen dat zich uitstrekte tot verschillende delen van de ster, wat het complexe en unieke gedrag van elk van de sterren weerspiegelt. Het gecreëerde model begint in het bovenste gedeelte van de convectiezone (10.000 km onder het oppervlak van de zon), stijgt op door het oppervlak en strekt zich 40.000 km uit in de solaire atmosfeer (de corona). Het model toont duidelijk de verschillen in gasdichtheid, druk en andere kenmerken van de ster.
Om een succesvol model met zonnevlammen te maken, was het nodig om gedetailleerde vergelijkingen toe te voegen die het elke regio mogelijk maakten op realistische wijze bij te dragen aan de ontwikkeling van de uitbarsting. Maar het was ook belangrijk om het niet te moeilijk te maken om aan een supercomputer te werken. Daarom gebruikten ze de wiskundige techniek die wordt gebruikt om de magnetosfeer van de aarde en andere planeten te bestuderen. Dit maakte het mogelijk om het verschil in tijdschalen tussen de lagen te comprimeren zonder verlies van nauwkeurigheid. Vervolgens was het nodig om een script te maken op de gesimuleerde zon. In het nieuwe model wilden ze zien of het zelf een flits kon genereren (meestal wachten wetenschappers op een echte flits en dan wordt het model aangesloten). De onderzoekers begonnen met het creëren van de actieve spotomstandigheden die werden waargenomen in maart 2014. In feite creëerde deze plek tientallen fakkels, waaronder een extreem krachtige X-klasse en drie gematigde M-klassen. Wetenschappers hebben niet geprobeerd de plek van 2014 exact te recreëren, maar probeerden de componenten die in dat geval aanwezig waren te evenaren.
Het bleek dat het nieuwe model het hele proces kon bestrijken: van de accumulatie van energie tot het uiterlijk aan het oppervlak, de opkomst van de corona, activering en ontlading in de vorm van een flits. Nu zijn wetenschappers van plan het model te testen op echte waarnemingen van onze ster.
