Учёные создали первую самосогласованную модель тахоклина Солнца

Солнце, снятое со спутника Обсерватории солнечной динамики, показывающее спокойную корону и магнитные структуры, такие как корональные петли. Автор: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio, the SDO Science Team, and the Virtual Solar Observatory

Исследователи из Калифорнийского университета в Санта-Круз впервые создали самосогласованные модели внутренней части Солнца, которые спонтанно формируют тахоклин — загадочный тонкий динамический слой, играющий ключевую роль в магнитных свойствах нашей звезды. Результаты опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.

Тахоклин разделяет две различные области Солнца: внутреннюю радиационную зону (70% радиуса), которая вращается как твёрдое тело, и внешнюю конвективную зону (30% радиуса), вращающуюся дифференциально. Этот чрезвычайно тонкий слой с большими вариациями скорости считается критически важным для солнечного динамо — процесса генерации магнитных полей.

Сферический снимок из модели исследователей: развивающаяся конвективная солнечная динамо-симуляция, формирующая самосогласованный тахоклин. Автор: The Astrophysical Journal Letters (2025). DOI: 10.3847/2041-8213/adefe3

Учёные использовали самый мощный суперкомпьютер NASA Pleiades, потратив десятки миллионов часов вычислений в течение 15 месяцев. Их модели впервые правильно расставили приоритеты между физическими процессами, отдав предпочтение «радиационному распространению» перед «вязким распространением».

Интересно, что именно силы, создаваемые динамо-машиной в конвективной зоне, оказались ключом к поддержанию тонкости тахоклина. Это указывает на взаимную связь: если тахоклин влияет на динамо-процесс, то и магнитное поле от динамо может вызывать существование самого тахоклина.

Понимание тахоклина важно для прогнозирования солнечных вспышек и корональных выбросов массы, которые могут нарушать работу энергосетей и спутников на Земле, а также для изучения магнитной активности других звёзд и их способности поддерживать жизнь на экзопланетах.

ИИ: Это фундаментальное исследование приближает нас к пониманию не только нашей звезды, но и магнитных процессов других звёзд во Вселенной, что особенно актуально в контексте поиска обитаемых планет.