Το καρδιογράφημα του Ήλιου, Sun's Magnetic 'Heartbeat' Revealed

Μια από τις εικόνες της προσομοίωσης που δείχνει τις μαγνητικές διεργασίες στο εσωτερικό του Ήλιου. A simulation of magnetic fields at the time of solar maximum. CREDIT: University of Montreal Solar Physics Research Group

Ερευνητές στον Καναδά πραγματοποίησαν μια προσομοίωση η οποία έδειξε τις μαγνητικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στο εσωτερικό του Ήλιου. Η μελέτη κρίνεται ως ιδιαίτερα σημαντική αφού οι συγκεκριμένες διεργασίες είναι αυτές που παράγουν τις ηλιακές εκλάμψεις καθώς και τις ηλιακές κηλίδες.

Οι χτύποι της καρδιάς του Ήλιου

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Μόντρεαλ ένωσαν την ισχύ υπερυπολογιστών που διαθέτει το πανεπιστήμιο με ένα δίκτυο υπολογιστών στον Καναδά (το δίκτυο Calcul Quebec) δημιουργώντας έτσι στην ουσία έναν «υπερ-υπερυπολογιστή».

Στόχος των επιστημόνων ήταν να αποκρυπτογραφήσουν τη δραστηριότητα των μαγνητικών πεδίων στο εσωτερικό του μητρικού μας άστρου.– τους «ηλιακούς καρδιακούς παλμούς» όπως τους χαρακτηρίζουν. Αυτοί οι καρδιακοί παλμοί  παράγουν την ενέργεια που τροφοδοτεί τις ηλιακές εκλάμψεις και τις ηλιακές κηλίδες. Η προσομοίωση έδειξε ότι η πολικότητα των μαγνητικών πεδίων στο εσωτερικό του Ήλιου  αλλάζει (αντιστρέφεται) κάθε 40 έτη.

Tα εμπόδια

Οι εσωτερικές διεργασίες που συντελούνται στον Ήλιο αποτελούν διαχρονικό πεδίο έρευνας αλλά τα υπάρχοντα τεχνικά μέσα ακόμη και σήμερα δεν μπορούν να αποκαλύψουν με ακρίβεια τι συμβαίνει στο εσωτερικό του. Μάλιστα φαινόμενα όπως οι μεταβολές στη μορφή και τη ροή ενέργειας εξελίσσονται σε πολύ μικρό χώρο, μερικές δεκάδες ή εκατοντάδες μέτρα, γεγονός που δυσκολεύει ακόμη περισσότερο την ερευνητική προσπάθεια με δεδομένο το μέγεθος του Ήλιου που είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερος από της Γης.

«Είναι πρακτικά αδύνατο να αναπαραχθούν αυτές οι διεργασίες σε μια προσομοίωση» δήλωσε στην ιστοσελίδα διαστημικών θεμάτων Space.com ο Πολ Σαρμπονό, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας. Οι ερευνητές ανέπτυξαν μια μέθοδο για να ξεπεράσουν τα προβλήματα και να πάρουν κάποια αποτελέσματα.

Αρχικά περιόρισαν στο μικρότερο εφικτό το εύρος της ανάλυσης που θα προσομοίωνε κατά προσέγγιση τις μαγνητικές διεργασίες στο εσωτερικό του Ήλιου στα δέκα χλμ.. Ακόμη και έτσι όμως η ενέργεια που θα παραγόταν στην προσομοίωση ήταν τόσο μεγάλη που δεν θα της επέτρεπε να «τρέχει» για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα ώστε να συλλεχθούν αξιοποιήσιμα δεδομένα. Η προσομοίωση θα κατέρρεε, θα «ανατιναζόταν» από την υπερβολική ενέργεια όπως χαρακτηριστικά λέει ο Σαρμπονό.

Η προσομοίωση

Temperature variability on a model intended to approximate what goes on inside the sun. CREDIT: University of Montreal Solar Physics Research Group

Έτσι οι ερευνητές σχεδίασαν μια προσομοίωση στην οποία η ενέργεια θα άρχιζε να μεταλλάσσεται από την αρχική στην τελική της μορφή λίγο πριν η προσομοίωση «ανατιναχθεί». Με αυτόν τον τρόπο κατάφεραν να συλλέξουν ορισμένα στοιχεία.

«Δεν είναι καθόλου εύκολο να κάνεις τέτοιες παρεμβάσεις σε συστήματα όπως το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου. Αν αρχίσεις να αποσπάς ενέργεια πολύ γρήγορα θα επηρεάσεις τη συνολική δυναμική του συστήματος. Παραδέχομαι ότι η προσομοίωση που αναπτύξαμε δεν είναι τέλεια αφού με τα υπάρχοντα τεχνικά μέσα δεν είναι εφικτή η μελέτη τέτοιων φαινομένων. Παρόλα αυτά αναδείχθηκαν δεδομένα που φωτίζουν ορισμένες διεργασίες του Ήλιου» καταλήγει ο Σαρμπονό. Η έρευνα δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».