Płytko położone słoneczne dynamo? Zaskakujące wyniki symulacji działania naszej gwiazdy
W Nature ukazał się artykuł pod kontrowersyjnym tytułem The solar dynamo begins near the surface. Jego autorzy, naukowcy z Wielkiej Brytanii i USA, informują, że rozbłyski słoneczne i plamy na Słońcu to wynik procesów, które mają miejsce w najbardziej zewnętrznych warstwach naszej gwiazdy. To spore zaskoczenie. Powszechnie uważa się napędzające te zjawiska pole magnetyczne Słońca generowane jest przez procesy zachodzące na głębokości około 200 000 kilometrów.
Uczeni stworzyli precyzyjny model powierzchni Słońca, a następnie symulowali w nim perturbacje w przepływie plazmy na głębokości 5–10% promienia gwiazdy. W wyniku symulacji pojawiły się wzorce pól magnetycznych takie, jak obserwowane w rzeczywistości. Gdy zaś symulowali perturbacje w głębszych warstwach Słońca, pojawiające się wzorce były w mniejszym stopniu zgodne z tym, co obserwujemy. To zaś sugeruje, że najbardziej spektakularne z obserwowanych przez nas zjawisk słonecznych – plamy i rozbłyski – powstają płytko pod powierzchnią gwiazdy.
Wiemy, że słoneczne dynamo działa jak gigantyczny zegar zbudowany z wielu skomplikowanych, współdziałających części. Niewiele wiemy o tych częściach i o tym, jak współpracują. Wskazówka, gdzie te procesy się rozpoczynają, jest kluczowym elementem do zrozumienia i przewidzenia tych zjawisk, mówi współautor badań, Geoffrey Vasil z Uniwersytetu w Edynburgu.
Zdaniem naukowców, jeśli rzeczywiście pole magnetyczne Słońca powstaje w jego najbardziej zewnętrznych warstwach, jest szansa, że nauczymy się przewidywać takie zjawiska jak rozbłyski czy burze geomagnetyczne, które mogą zniszczyć satelity i uszkodzić systemy telekomunikacyjne.
Górne warstwy naszej gwiazdy do strefa konwektywna, w której proces przekazywania ciepła zachodzi nie tylko w wyniku promieniowania, ale też wskutek ruchu materii. Strefa ta obejmuje około 30% promienia gwiazdy, rozciągając się na około 200 000 kilometrów wgłąb. W wyniku ruchu tej materii dochodzi do zamiany energii kinetycznej w energię magnetyczną. Powstaje pole magnetyczne Słońca. Dotychczas sądzono jednak, że rodzi się ono na samym dnie strefy konwektywnej.
Autorzy symulacji postanowili sprawdzić, czy badania stabilności plazmy w pobliżu powierzchni gwiazdy pozwolą na wyjaśnienie tego, co się dzieje w jej wnętrzu. Okazało się to strzałem w dziesiątkę.Wykorzystane przez nich dane, w połączeniu z precyzyjnymi algorytmami do symulowania przepływu różnych cieczy, pokazały, że pewnie zmiany w przepływie plazmy na głębokości 5–10% promienia Słońca są wystarczające, by wygenerować struktury magnetyczne, jakie obserwujemy w rzeczywistości. W pobliżu równika symulowanego Słońca pojawiły się symulowane plamy słoneczne. Taki wzorzec obserwujemy w rzeczywistości. Gdy zaś turbulencje w przepływie plazmy symulowane były w głębszych warstwach, wirtualne plamy koncentrowały się w pobliżu biegunów.
Naukowcy zdają sobie sprawę, że uzyskane przez nich wyniki będą wzbudzały spory, gdyż większość specjalistów uważa, że pola magnetyczne Słońca powstają głęboko. Dlatego też nadal prowadzą badania, by sprawdzić, czy w ramach symulacji będą w stanie odtworzyć bardziej szczegółowe wzorce pojawiania się plam na Słońcu i cały 11-letni cykl aktywności gwiazdy.
Komentarze (8)
l_smolinski, 24 maja 2024, 14:04
Hehe nieby dla kogo zaskoczenie
. Ja tutaj o tym piszę chyba od 10 lat. Abstrahując od genezy. Ile razy po pysku dostałem od forumowiczów za stawianie takich tez. Do teraz moja psychika się nie zreperowała. Czyżby jednak chciano sobie dać spokój z fuzją jądrową? Hm.. chyba nie, ile to wysiłku włożono w wyłudzenie od różnych rządów bln dolców na wizję nieskończonej energii ?
nie samej plazmy tylko ładunków w plazmie. To jednak istotna różnica.
Tutaj te tematy wałkowałem i jak grochem o ścianę:
@Astro no i już znaleziono
, co prawda nie z sondy parker solar probe. Zapewne trzeba jeszcze poczekać na analizy tych danych.
Astro, 24 maja 2024, 15:58
Trzecia prawda po góralsku wg. profesora Tischnera, czyli g*ówno prawda - przeczytaj artykuł ze ZROZUMIENIEM i POKAŻ gdzie piszą o prądach Birkelanda.
Też wałkowałem i ciągle nie rozumiesz co OBSERWUJEMY. Poddałem się już wcześniej i naprawdę nie mam nic do Twojej wiary - jeśli wierzysz w baśnie z mchu i paproci, to Twoja sprawa. Nie afiszuj się tym jednak, a tym bardziej nie traktuj jako "prawdy naukowej".
Nie jest to nawet obrazoburcze, gdyż jakoś na takiej głębokości występuje maksymalny efekt rotacji różnicowej. Ciekawy artykuł, czekam na kolejną porcję solidnego ciepła z superkomputerów.
P.S.
Zauważ, że ciągle piszesz kompletnie o czymś innym niż autorzy cytowanych prac.
l_smolinski, 29 maja 2024, 12:47
No nie bardzo, autorzy nie wskazali genezy dla źródła energii tylko pokazali, że energia objawia się zewnętrznych częściach atmosfery, a co za tym idzie nie pochodzi z wnętrza gwiazdy. Jak grochem o ścianę ;). Jednak jest różnica między wskazaniem źródła energii dla procesów a nie wskazaniem. Chyba dostrzegasz różnicę w zdaniach: 'Zrobiłem kupę.' i 'Zrobiłem kupę bo wcześniej się najadłem i organizm przetrawił co zjadłem.' ?
Astro, 29 maja 2024, 13:52
1. Zajmowali się kompletnie czymś innym niż wyświecana energia (całkowita).
2. To jednak nie atmosfera - nawet tu, wyżej, jak byk stoi STREFA KONWEKTYWNA.
3. Absolutnie nie zanegowali tego, że wyświecana przez Słońce energia pochodzi z reakcji jądrowych w jądrze.
Ano
No właśnie bardzo, a po Twoim ostatnim wpisie jeszcze bardziej.
l_smolinski, 29 maja 2024, 14:17
Oczywiście, że zanegowali. Zrobili to wskazując na mechanizm analogiczny do powstawania piorunów na ziemi. Bynajmniej energia za pomocą których powstają pioruny nie pochodzi z fuzji wewnątrz jądra ziemi:
"Treating scale-separated dynamics in this fashion has good precedent: large-scale baroclinic instability in the atmosphere of Earth gracefully ploughs through the vigorous moist tropospheric convection (thunderstorms)"
Dodatkowo:
https://lowcyburz.pl/slownik-skywarn-polska/baroklinowosc/
Nie ma magicznej materii, która uzasadniła by ciemne plamy. Grzanie jest od góry, a nie od dołu.
Gdyby niżej było gorąco, to ciemne plamy zgodnie z mechanizmem baroklinowości wędrowały by niżej, a utrzymują się na danym poziomie. Oznacza to, że głębiej jest temperatura nie większa niż plam (nie zachodzi baroklinowości na kolejnych poziomach). Nie ma magicznego transferu energii przez materię bez udziału pól EM i towarzyszącego ogrzewania materii. Trzeba też pamiętać co dzieje się z cząsteczkami o większej entropii w silnym polu grawitacyjnym.
No i nie przeskoczy się tego wzrostem gęstości materii niżej. Postulat w stylu, że słońce jest zrobione z irydu czy coś po prostu nie trzymał by się kupy.
Astro, 29 maja 2024, 16:36
Oczywiście, że nie. Zaczynam się obawiać, że choć słowa i zdania sobie tłumaczysz, to kompletnie nie wiesz co czytasz*...
Bosz... Zrobili analogię (i to zwykła hydrodynamika) w części, która jest chyba najbardziej spekulatywna. Przeczytaj zdanie trzy wyżej, zaczynające akapit:
Gdybyś postarał się zrozumieć metodę (którą opisują), to naprawdę nie musiałbym prostować baśni z mchu i paproci...
* Wyrywasz z kontekstu zdania, które znaczą w kontekście całkowicie coś innego. Nie próbowałeś się w polityce? Tobie polecam.
P.S. Naprawdę już mi się nie chce.
l_smolinski, 30 maja 2024, 13:32
Metoda którą opisują wymaga mechanizmów barkoliniowości, co wyklucza przepływ energii z wnętrza obiektów. Dodatkowo wprost mówią o konieczności istnienia różnicy potencjałów i przepływie prądu jako przyczynie płtytkiego dynama. Perpetuum mobile nie istnieje. Z dołu ta energia przyjść nie może bo dynamo było by głębiej też. Ich koncepcja wyjaśnia czarne plamy bo nie wymaga energii z wewnątrz - gdyby nie użyli rezonansu magnetycznego.
wolno bo wolno ale dojdą do moich wniosków 
końcowych, czyli zewnętrznego źródło zasilania.
Płytko położone dynamo po prostu nie wymaga energii z wnętrza i pozostaje w zgodzie z tym co wiemy o polach, materii i temperaturze.
Następnym krokiem będzie poszukiwanie mechanizmu zewnętrznego zasilania/podtrzymywania. Nie widzę lepszego niż koncepcje oparte o anody i katody w kontekście słońca i wędrowanie w potencjale elektrycznym galaktyki.
Sam artykuł po części mi się podoba, bo stara się uwzględnić najistotniejszy czynnik czyli przepływy prądu w plazmie. Gdyby tylko nie powoływali się jeszcze na dyski akrecyjne. Natomiast rezonans magnetyczny jako istotny czynnik powstawania/podtrzymywania dynama nie przemawia do mnie, więc troszkę faktycznie wybrałem to co mi pasowało czyli barkoliniowość i próbę udowodnienia, że dynamo jest płytko. Sam sposób uzasadnienia do mnie nie przemawia.
Więc niestety muszę ci przyznać rację oni nadal kombinują, że to przychodzi z wewnątrz, ale rozprasza się przy powierzchni. Co jak wiadomo jest absurdem, a uwikłanie w to brkoliniowości po prostu zaprzecza dodatkowo i tak już błędnej z założenia idei.
Zgadzam się, że jest tam barkolinowość, że dynamo jest płytkie. Tylko jak widać uzasadnienia, że to magicznie leci z wewnątrz przy jednoczesnym braku efektów głębiej są po prostu komiczne to są tak zwane fikołki matematyczne nazwane rezonansem magnetycznym.
Więc fakty obserwacyjne są takie:
1. Dynamo jest płytkie.
2. Zachodzi mechanizm barkolinowości.
Natomiast uzasadnienie z podtrzymaniem koncepcji pochodzenia energii z wnętrza gwiazdy i rozpraszaniem za pomocą rezonasnu magnetycznego i jednoczesnym udziale barkoliniowości jest komiczne.
Jednak jest to jakiś progres bo płytkie dynamo to jednak zmiana jakościowa
Astro, 31 maja 2024, 09:48
Wcale nie wymaga, przeczytaj jeszcze raz.
Podpowiem, że warto zwrócić uwagę na cytowanie 33, czyli kawał solidnej heliofizyki, gdzie we wnętrzu zachodzą reakcje jądrowe, energia jest transportowana z wnętrza itd. - ZAKŁADAJĄ to z dobrodziejstwem inwentarza.
1. Praca jest CZYSTO teoretyczna, choć owszem, przewidywania zestawiają z tym, co obserwujemy, a ni cholery nie obserwujemy "gdzie jest dynamo".
2. Zachodzi mechanizm przekładania tego co Ci pasuje na fakty, które kompletnie z tym nic nie mają wspólnego.
Kiedyś już prosiłem żebyś sobie przeliczył taki debilny model i zestawił z tym, co obserwujemy. Widzę, że to wciąż problem...