Simuleringer viser, hvorfor solkorona er varmere end plasma

Forskere fra Princeton Plasma Physics Laboratory udførte verdens største simulering af turbulens i

astrofysisk plasma.Undersøgelsen viste, at processen med magnetisk genforbindelse styrer opvarmningen af ​​solatmosfæren - koronaen. Fysikken i denne proces vil hjælpe til bedre at forstå stjernedannelse, oprindelsen af ​​store magnetiske felter i universet og forudsige rumvejr.

Forskerne brugte computermodellering for at genskabe genforbindelsen - genforbindelsen af ​​stjernens magnetiske feltlinjer, der udgår fra forskellige domæner. Denne proces adskiller og forbinder voldsomt de magnetiske felter i stjernens plasma. Forskerne bemærker, at traditionelle observationer ved hjælp af jord- og endda rumobservatorier ikke giver tilstrækkelig opløsning til at observere denne proces i store detaljer.

Fysikere brugte 200 millioner timers computertid til verdens største simulering af opvarmningen af ​​solatmosfæren. Simuleringerne viste, hvordan den hurtige genforbindelse af magnetiske feltlinjer omdanner storskala turbulent energi til lille intern energi. Som en konsekvens heraf omdannes turbulent energi effektivt til termisk energi i små skalaer, hvilket fører til overophedning af koronaen.

Under simuleringen river forskerne ogforbinde magnetiske feltlinjer for at generere kæder af små snoede linjer kaldet plasmoider. Dette ændrer forståelsen af ​​den turbulente energikaskade, som har været udbredt i mere end et halvt århundrede, bemærker forfatterne af undersøgelsen. Resultaterne af arbejdet relaterer hastigheden af ​​energioverførsel til, hvor hurtigt plasmoiderne vokser, hvilket øger overførslen af ​​energi fra store skalaer til små og opvarmer koronaen kraftigt på disse skalaer.

Når genforbindelsesprocessen er langsom ogden turbulente kaskade er hurtig, skift af magnetiske felter kan ikke påvirke energioverførslen, siger studieforfatterne. Men når genlukkehastigheden bliver høj nok, kan den mere effektivt konvertere energi til intern energi, og opvarme partiklerne.

Læs mere:

Graven til "Jesu jordemoder" blev gravet frem: videnskabsmænd fortalte, hvad de fandt der

Einstein tager fejl igen, og hans hovedteori blev omskrevet: hvordan det ændrer verden

Udgivet testvideo af verdens første propel med 11 blade

Forsidebillede: NASA/SDO/AIA