Počítačové modely majú dlhodobo problém správne zachytiť správanie Slnka: Prečo je tomu tak?
Ukázalo sa, že namodelovať správanie našej hviezdy nie je až také jednoduché, ako sa na prvý pohľad zdá.
Vytvoriť model, ktorý by realisticky zobrazoval správanie sa nášho Slnka je väčší problém, než by sa mohlo zdať.
YouTube kanál SciShow Space vysvetľuje, že problém leží v zvláštnom správaní solárneho „povrchu“. U nás na Zemi je deň rovnako dlhý všade, pretože je Zem planétou, ktorá má pevný povrch. Ten rotuje rovnakou rýchlosťou. Slnko je však obrovská guľa plazmy, ktorá sa pohybuje trochu inak.
Jeden deň na slnečnom rovníku trvá 25 pozemských dní, no ak by ste sa presúvali k pólom zistíte, že sa dni predlžujú. Čím bližšie k pólu Slnka, tým dlhšie trvá plazme, kým sa otočí okolo svojej osi. Pri póle trvá jeden deň 35 pozemských dní.
Až donedávna mali astronómovia problém vytvoriť detailnú simuláciu, ktorá by tento fakt odrážala. Hlboko v útrobách Slnka totiž energia prúdi vo forme radiácie. Fotóny sa odrážajú od okolitej hmoty a pomaly nachádzajú cestu k povrchu. Približne 200-tisíc km pod povrchom Slnka teploty „klesajú“ k hodnote 2-miliónov C.
Samozrejme, že z nášho uhľa pohľadu je to stále dosť vysoká teplota, no v prípade Slnka je dosť nízka na to, aby sa plazma našej hviezdy stala o čosi menej priehľadnou. Keďže sa energia pokúša dostať na povrch prostredníctvom svetla, fotóny to majú o čosi ťažšie. Vznikajú zhluky horúcej plazmy, ktoré začínajú stúpať nahor.
Neprehliadnite
Tieto zhluky následne expandujú a schladia sa na teplotu 5-tisíc °C. Keď sa dostanú na povrch, opäť sa ponoria hlbšie do interiéru Slnka. Ide o proces, ktorý sa nazýva konvekcia a vedci sa domnievajú, že práve tento proces je zodpovedný za rozdielnu rotáciu slnečných regiónov. Simulácie s týmto majú problém.
Keď vedci zadali do počítača všetky údaje, ktoré získali pozorovaním, vyšlo im, že by póly mali rotovať rýchlejšie, ako rovník. Simulácie ukazovali že sa materiál v procese konvekcie pohyboval rýchlejšie, než v skutočnosti. Jediný spôsob, ako mohli dosiahnuť reálne výsledky bolo, keď vlastnoručne modifikovali parametre simulácie.
Presnejší model
Nedávno sa ale astronómom podarilo vytvoriť nový model, ktorý dokázal realisticky zobraziť správanie Slnka. V tomto prípade sa vedci zamysleli nad tým, akú úlohu hrá v celom procese magnetické pole.
Vedci vytvorili tri druhy modelu, model s nízkym, stredným a vysokým rozlíšením. Rozdiel bol v množstve detailov, ktoré bol model schopný simulovať. Nízke rozlíšenie vyprodukovalo rovnaké výsledky, ako staré modely, teda rýchlosť rotácie povrchu bola opačná.
Vysoké rozlíšenie ale umožnilo magnetickému poľu rásť a ukázalo sa, že silné magnetické pole slnka naozaj spomalilo materiál pri póloch, čo viedlo k rýchlejšie rotujúcemu materiálu v oblasti rovníka. Vedci neustále pracujú na detailnejších modeloch, ktoré by im pomohli lepšie chápať správanie našej hviezdy. Pomocou nich by mohli zistiť, ako sa komplexné procesy v jeho útrobách prejavujú napríklad na 11-ročnom solárnom cykle.
Komentáre