Magnetische Suns "Heartbeat" enthüllt

Ein magnetische "solar Herzschlag" schlägt tief im Inneren der Sonne, Energieerzeugung, die Sonneneruptionen und Sonnenflecken, entsprechend der neuen Forschung führt.

Eine neue Supercomputer-Simulation, beschrieben in der 4. Ausgabe der Zeitschrift Science, Sonden die Sonne periodische Magnetfeld-Umkehrungen. Alle 40 Jahre wechseln nach dem Vorbild der Sonne zonale Magnetfeld Bands ihre Orientierung oder Polarität.

Dieser Zyklus ist etwa vier Mal länger als der 11-jährigen Sonnenflecken-Zyklus, der regelt die Höhe der Sonnenaktivität. Die Möglichkeit, diese regelmäßig zu modellieren, ist langfristigen Prozess bemerkenswert, sagte der Wissenschaftler.

Die neue Forschung, angeführt von der Université de Montréal Paul Charbonneau, beschreibt Arbeit von seiner Forschungsgruppe und anderen, unabhängigen Koalitionen simuliert die Sonne innen. [Atemberaubende Fotos von Sonneneruptionen]

Zerstreuen Turbulenzen

Modellierung der Sonne ist seit Jahrzehnten ein klebrigem Problem. Die ersten Versuche in den 1980er Jahren erfasst nur eine grobe Annäherung an die Turbulenzen im Inneren der Sonne.

Turbulenzen, wenn es auftritt, geschieht in großen und kleinen Maßstäben. Die großen Skalen sind leicht zu simulieren, aber in der Sonne, ein kleines Feature nur etwa zehn Meilen über ist genauso wichtig für das Verständnis, wie Flüssigkeit fortpflanzt.

Wenn Energie von Turbulenz zerstreut, fließt die Turbulenzen in kleinere Strudel Formen, Wirbel genannt. Dies seht für sich selbst, Ihr Charbonneau sagte, wenn Ihre Hand in einer vollen Badewanne schwenken. Die Bewegung erzeugt einen Wirbel im Wasser, die allmählich in winziger zu brechen wird, die die Energie zu zerstreuen.

Auf der Sonne erfolgt Wärmeableitung auf einer Skala von 10 Yards. Das ist extrem winzig, im Vergleich mit der Größe der Sonne, die 1 Million mal größer als die Erde ist. "Es gibt keine Möglichkeit, die wir in einer Simulation erfassen können," sagte Charbonneau SPACE.com.

Um diesen Prozess anzugleichen, begrenzen Wissenschaftler in der Regel die Auflösung etwa 6,2 Meilen (10 Kilometer). Dies schafft jedoch ein Energie-Aufbau in der Simulation, die "das Modell sprengen wird" bevor Charbonneau sagte sehr lange ausgeführt werden kann.

Stoppen des Zusammenbruchs

Charbonneau ist Co-Autor Piotr Smolarkiewicz des Europäischen Zentrums für mittelfristige Wettervorhersagen, konzentriert sich seine Arbeit auf die Meteorologie anstatt Astronomie. Gelten dieselben Grundsätze der Turbulenz in beide Felder, jedoch als Luft Strömungen spielen eine große Rolle in der Wettervorhersage.

Charbonneau Team verwendet Supercomputer an der Universität von Montreal, die Calcul Québec, ein Netzwerk von großen Computern verwendet, in der Provinz Quebec verknüpft sind.

Die Forscher eingerichtet zusammen, ein Modell, das im Wesentlichen die Energie genau an der Stelle zerstreuen würde, wenn die Simulation war kurz vor dem Zusammenbruch.

"Es ist nicht einfach in ein Materialsystem zu tun so. Wenn Sie beginnen, Energie zu schnell entfernen, Sie die globale Dynamik des Systems auswirken werden,"sagte Charbonneau.

Das Modell nicht perfekt ist, räumte er ein. Sonnenflecken, Sonneneruptionen und ähnliche Phänomene sind einfach zu klein, um mit der verfügbaren Rechenleistung heute modelliert werden.

Wenn es darum geht, die Sonne als Ganzes Modellierung, aber beginnen die Wissenschaftler zu sehen, wie Energietransport und Helligkeit variiert über Jahrzehnte.

Studium der Helligkeit der Sonne

Mehrere Gruppen der Wissenschaft versuchen nun, Modell Helligkeitsänderungen in der Sonne. Es ist seit Jahren bekannt, dass die Sonne heller ist, wenn es mehr aktiv ist.

Die Sonne produziert mehr dunkle Sonnenflecken während dieser Zeit — die dim es etwas – aber es schafft auch kleinen magnetische Strukturen, die die Oberfläche zu erhellen.

Wie wird diese Strukturen bilden derzeit noch untersucht. Charbonneau und sein Team untersuchen, wie das Magnetfeld der Sonne wirkt sich auf den Transport von Energie von innen nach außen.

"Besteht ein Zusammenhang zwischen konvektiven Energietransport und dem magnetischen Zyklus und Sie können messen, die durch die Simulation durchlaufen und die Ströme, die primäre Variablen herausziehen" Charbonneau sagte.

"Haben Sie einen magnetischen Zyklus, der baut und entwickelt sich in der Simulation," fügte er hinzu, "Sie können analysieren, wie diese konvektiven Transport und Leuchtkraft der Sonne beeinflusst."

Folgen Sie Elizabeth Howell @howellspace oder SPACE.com @Spacedotcom. Wir sind auch auf Facebook und Google +. Ursprüngliche Geschichte auf SPACE.com.