태양 코로나가 플라즈마보다 더 뜨거운 이유를 보여주는 시뮬레이션

프린스턴 플라즈마 물리학 연구소의 과학자들은 세계 최대 규모의 난류 시뮬레이션을 수행했습니다.

천체물리적 플라즈마.이 연구는 자기 재결합 과정이 태양 대기, 즉 코로나의 가열을 제어한다는 것을 보여주었습니다. 이 과정의 물리학은 우주의 대규모 자기장의 기원인 별 형성을 더 잘 이해하고 우주 날씨를 예측하는 데 도움이 될 것입니다.

연구원들은 컴퓨터를재연결을 재현하기 위한 모델링 - 다른 영역에서 발산되는 별의 자기장 선의 재연결. 이 과정은 별의 플라즈마에서 자기장을 분리하고 격렬하게 다시 연결합니다. 연구원들은 지상 및 심지어 우주 관측소를 사용하는 전통적인 관측으로는 이 과정을 자세히 관찰할 수 있는 충분한 해상도를 제공하지 못한다고 지적합니다.

물리학자들은 2억 시간의 컴퓨터를 사용했습니다.태양 대기 가열에 대한 세계 최대 규모의 시뮬레이션 시간입니다. 시뮬레이션은 자기장 라인의 빠른 재연결이 대규모 난류 에너지를 작은 내부 에너지로 변환하는 방법을 보여주었습니다. 결과적으로 난류 에너지는 소규모의 열 에너지로 효율적으로 변환되어 코로나 과열로 이어집니다.

시뮬레이션 중에 과학자들은 찢어지고자기장선을 연결하여 플라스모이드라고 하는 작은 꼬인 선의 사슬을 생성합니다. 이것은 반세기 이상 동안 널리 퍼진 난류 에너지 캐스케이드에 대한 이해를 변화시킨다고 연구 노트의 저자는 말했습니다. 연구 결과는 에너지 전달 속도를 플라스모이드가 얼마나 빨리 성장하는지와 관련하여 큰 규모에서 작은 규모로 에너지 전달을 강화하고 이러한 규모에서 코로나를 강하게 가열합니다.

재연결 프로세스가 느리고난류 캐스케이드는 빠르며 자기장 전환은 에너지 전달에 영향을 미칠 수 없다고 연구 저자는 말합니다. 그러나 재폐쇄율이 충분히 높아지면 에너지를 내부 에너지로 보다 효율적으로 변환하여 입자를 가열할 수 있습니다.

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표지 이미지: NASA/SDO/AIA