Внутренние потоки. Ученые создали 3D-карту скрытого магнитного поля Солнца
Иллюстрация, показывающая солнечные магнитные поля (Фото: NASA/SDO/AIA/LMSAL)
Ученые впервые смогли воссоздать трехмерную картину магнитного поля внутри Солнца, использовав почти 30 лет данных со спутников. Это позволило исследователям понять, как меняется магнетизм Солнца под его видимой поверхностью.
Об этом пишет издание Interesting Engineering.
«Никакие методы, включая гелиосейсмологию, ранее не давали оценки внутреннего магнитного поля. Мы впервые реконструировали динамику больших магнитных полей внутри Солнца», — отмечают авторы исследования.
Магнитное поле Солнца создается движением горячего заряженного газа внутри него. Этот процесс называют солнечным динамо, и он происходит глубоко под поверхностью. Прямо измерить магнитные поля в этих слоях невозможно, поэтому ученые раньше могли только делать предположения.
Исследователи собрали карты магнитного поля, полученные спутниками ежедневно с 1996 по 2025 год. Затем они внесли эти данные в трехмерную компьютерную модель, которая симулирует внутреннюю магнитную «машину» Солнца. Модель постоянно подстраивалась под новые наблюдения, что позволяло выявить скрытые потоки и структуры магнитного поля, которые формируют наблюдаемые явления на поверхности.
Чтобы проверить надежность метода, ученые попросили модель воспроизвести прошлые солнечные циклы, которые длятся примерно 11 лет. Модель успешно повторила несколько циклов, включая перемещение солнечных пятен от высоких широт к экватору. «Наша модель успешно воспроизводит ключевые наблюдаемые особенности, такие как поверхностная „диаграмма бабочки“, точная эволюция полярных полей и осевой дипольный момент», — отмечают авторы.
Ученые также протестировали модель на прогнозах. Отключив новые данные, она правильно предсказала основные черты солнечной активности на три-четыре года вперед.
«Сильная корреляция между смоделированным тороидальным полем и количеством солнечных пятен делает нашу 3D-модель надежным инструментом прогнозирования солнечного цикла», — объясняют исследователи.
Новая методика позволяет следить за внутренним строением Солнца косвенным способом, что может помочь защитить спутники, уменьшить риски для навигационных систем и предупреждать операторов энергосетей о геомагнитных возмущениях.
