Saulė yra ne tik karštas vandenilio ir helio dujų kamuolys, bet ir milžiniškas magnetinio lauko generatorius. Po paviršiumi esanti konvekcinė zona kuria magnetinį lauką, kuris lemia tamsių dėmių žvaigždės paviršiuje, žybsnių, medžiagos pliūpsnių ir kitų reiškinių formavimąsi.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Saulės audros gali sutrikdyti palydovus ir elektros tinklus Žemėje, tad mums būtina žinoti, kas vyksta jos viduje, kad galėtume jas geriau prognozuoti. Tačiau vidaus tiesiogiai stebėti negalime, tad iki šiol pasikliaudavome dažnai netiksliai modeliais, kurie rėmėsi perdėm supaprastintomis prielaidomis apie Saulės geometriją, magnetinio lauko detales ar kitas sistemos savybes.
Dabar mokslininkai pirmą kartą panaudojo ilgamečius palydovų duomenis, kad sukurtų trimatį Saulės vidaus magnetinio lauko žemėlapį. Tyrėjai apjungė 30 metų (1996-2025) kasdienius magnetinio lauko žemėlapius iš dviejų kosminių Saulės stebėjimų zondų – SOHO ir „Solar Dynamics Observatory“ bei Saulės virpesiais paremtą informaciją apie diferencialų žvaigždės sukimąsi. Duomenis jie įtraukė į sudėtingą trimatį Saulės dinamo modelį.
Dinamas yra fizinis procesas, generuojantis magnetinį lauką judant plazmai ar kitai elektrai laidžiai medžiagai; jis atsakingas ir už Žemės magnetinio lauko formavimąsi dėl geležies judėjimo branduolyje, ir už Jupiterio ar Saturno magnetinius laukus, ir už Saulės. Naudodami šiuos realaus pasaulio duomenis, tyrėjai galėjo sekti, kaip magnetiniai laukai juda giliai po paviršiumi, kur nieko tiesiogiai pamatyti negalime, bei modeliuoti dinamo procesą be supaprastintų parametrizacijų.
Norėdami patikrinti modelį, tyrėjai panaudojo jį atkurti 11 metų trukmės Saulės magnetinio aktyvumo ciklus, įvykusius tarp 1996 ir 2025 metų. Modelis sėkmingai atkūrė įvairius Saulės aktyvumo požymius, tokius kaip Saulės dėmių skaičius ir padėtis žvaigždės paviršiuje, tipinis žybsnių intensyvumas ir panašūs, bei jų kitimą laikui bėgant ir skirtingą intensyvumą kiekvieno ciklo metu. Apribojus modelį tik dalimi duomenų, jo prognozės buvo tikslios trejus-ketverius metus į ateitį.
Tyrimas priartina mus prie supratimo, kas vyksta giliai po Saulės paviršiumi realiuoju laiku, o šios žinios padės geriau pasiruošti galimam infrastruktūros sutrikdymui Žemėje ir apsaugoti palydovus, kuriais pasikliauname ryšiui ir navigacijai.
Tyrimo rezultatai publikuojami „The Astrophysical Journal Letters“.
