模擬表明 太陽可能具有雙重個性

CU Boulder的研究人員發(fā)現(xiàn)人類最喜歡的恒星可能具有雙重性格的暗示，其磁場中存在有趣的差異，可以為太陽自己的“內(nèi)部時鐘”提供線索。

物理學(xué)家Loren Matilsky和Juri Toomre開發(fā)了太陽內(nèi)部的計算機(jī)模擬，作為捕捉恒星內(nèi)部動蕩的手段。在這個過程中，團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)了一些意想不到的事情：在極少數(shù)情況下，太陽的內(nèi)部動力可能會擺脫正常的慣例，并轉(zhuǎn)向一個替代狀態(tài)，就像一個超級英雄，用于交換民用服裝的斗篷和整流罩。

雖然這些發(fā)現(xiàn)只是初步的，但馬蒂爾斯基說，他們可能會對可追溯到19世紀(jì)的太陽的真實觀察結(jié)果進(jìn)行排序。

他補(bǔ)充說，這種太陽能改變的存在可以為物理學(xué)家提供管理太陽內(nèi)部時鐘的過程的新線索- 一個周期，太陽從大活動時期轉(zhuǎn)變?yōu)榈突顒訒r期大約每11年一次。

JILA的研究生Matilsky說：“我們不知道是什么設(shè)定了太陽的周期，或者為什么有些周期比其他周期更猛烈。” “我們的最終目標(biāo)是將我們在模型中看到的東西映射到太陽的表面，以便我們可以進(jìn)行預(yù)測。”

他將在今天圣路易斯美國天文學(xué)會第234次會議的新聞發(fā)布會上介紹該團(tuán)隊的調(diào)查結(jié)果。

這項研究深入研究了科學(xué)家稱太陽“發(fā)電機(jī)”的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象基本上是恒星磁能的集中。這種發(fā)電機(jī)是由太陽內(nèi)部的熱氣體旋轉(zhuǎn)和扭曲形成的，并且可以產(chǎn)生很大的影響 - 特別活躍的太陽能發(fā)電機(jī)可以產(chǎn)生大量的太陽黑子和太陽耀斑，或從表面噴出的大量能量。

但馬蒂爾斯基說，這種發(fā)電機(jī)并不容易研究。那是因為它主要在太陽的內(nèi)部形成和演化，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出大多數(shù)科學(xué)儀器的范圍。

“我們不能潛入內(nèi)部，這使得太陽的內(nèi)部磁力從實際觀察中移開了幾步，”他說。

為了解決這個限制，許多太陽物理學(xué)家使用大型超級計算機(jī)試圖重建太陽內(nèi)部發(fā)生的事情。

Matilsky和Toomre的模擬檢測了內(nèi)部三分之一的活動，Matilsky將其比作“一個沸騰的球形鍋”。

并且，他說，這個模型提供了一些有趣的結(jié)果。當(dāng)研究人員進(jìn)行模擬時，他們首先發(fā)現(xiàn)太陽發(fā)電機(jī)形成于太陽赤道的北部和南部。在經(jīng)常循環(huán)之后，該發(fā)電機(jī)向赤道移動并停止，然后與實際的太陽觀測結(jié)果密切配合。

但這種定期流失并不是全局。每100年大約兩次，模擬的太陽做了不同的事情。

在那些奇怪的情況下，太陽能發(fā)電機(jī)并沒有遵循相同的周期，而是在一個半球上聚集在另一個半球上。

“那個額外的發(fā)電機(jī)循環(huán)會有點徘徊，”馬蒂爾斯基說。“它將在幾個周期內(nèi)停留在一個半球，然后進(jìn)入另一個半球。最終，太陽能發(fā)電機(jī)將恢復(fù)到原始狀態(tài)。”

Matilsky說，這種模式可能是模型的僥幸，但它也可能指向太陽能發(fā)電機(jī)的真實的，以前未知的行為。他補(bǔ)充說，在極少數(shù)情況下，天文學(xué)家看到的太陽光點聚集在太陽的一個半球中，而另一個太陽斑則與CU Boulder團(tuán)隊的研究結(jié)果相符。

Matilsky表示，該集團(tuán)將需要進(jìn)一步發(fā)展其模型，看看雙發(fā)電機(jī)是否能夠?qū)崿F(xiàn)。但他表示，有朝一日，該團(tuán)隊的成果有助于解釋太陽活動模式中峰值和峰值的原因，這些模式對地球上的氣候和技術(shù)社會具有重大影響。

“它為我們提供了關(guān)于太陽如何關(guān)閉其發(fā)電機(jī)并再次重新開啟的線索，”他說。