Solen kan have en dobbelt personlighed, simuleringer tyder på

Forskere ved CU Boulder har opdaget hints om, at menneskehedens yndlingsstjerne kan have en dobbelt personlighed, med spændende uoverensstemmelser i dets magnetfelter, der kunne holde spor til solens eget "indre ur".

Fysikerne Loren Matilsky og Juri Toomre udviklede en computersimulering af solens indre som et middel til at fange stjernens indre uroligheder. I processen, holdet opdagede noget uventet:I sjældne tilfælde, solens indre dynamik kan rykke ud af deres normale rutiner og skifte til en alternativ tilstand – lidt som en superhelt, der bytter kappen og kappen for civilt tøj.

Selvom resultaterne kun er foreløbige, Matilsky sagde, de kan stille op med rigtige observationer af solen, der går tilbage til det 19. århundrede.

Han tilføjede, at eksistensen af ​​et sådant solalter-ego kunne give fysikere nye spor til de processer, der styrer solens indre ur - en cyklus, hvor solen skifter fra perioder med høj aktivitet til lav aktivitet cirka en gang hvert 11. år.

"Vi ved ikke, hvad der sætter cyklusperioden for solen, eller hvorfor nogle cyklusser er mere voldsomme end andre, " sagde Matilsky, en kandidatstuderende ved JILA. "Vores ultimative mål er at kortlægge, hvad vi ser i modellen til solens overflade, så vi derefter kan lave forudsigelser."

Han vil præsentere holdets resultater på en pressebriefing i dag ved det 234. møde i American Astronomical Society i St. Louis.

Undersøgelsen tager et dybt kig på et fænomen, som forskerne kalder solens "dynamo, " i det væsentlige en koncentration af stjernens magnetiske energi. Denne dynamo er dannet ved at dreje og vride de varme gasser inde i solen og kan have store påvirkninger - en særlig aktiv soldynamo kan generere et stort antal solpletter og soludbrud, eller globs af energi, der blæser ud fra overfladen.

Men den dynamo er ikke nem at studere, sagde Matilsky. Det er fordi det hovedsageligt dannes og udvikler sig i solens indre, langt uden for rækkevidde af de fleste videnskabelige instrumenter.

"Vi kan ikke dykke ned i det indre, som gør solens indre magnetisme et par skridt væk fra virkelige observationer, " han sagde.

For at komme uden om den begrænsning, mange solfysikere bruger massive supercomputere til at forsøge at genskabe, hvad der sker inde i solen.

Matilsky og Toomres simulering undersøger aktivitet i den ydre tredjedel af det indre, som Matilsky sammenligner med "en kugleformet gryde med kogende vand."

Og, han sagde, denne model leverede nogle interessante resultater. Da forskerne kørte deres simulering, de fandt først, at soldynamoen dannedes nord og syd for solens ækvator. Efter en regelmæssig cyklus, at dynamoen bevægede sig mod ækvator og stoppede, derefter nulstilles i tæt overensstemmelse med faktiske observationer af solen.

Men den regelmæssige afgang var ikke hele billedet. Omtrent to gange hvert 100 år, den simulerede sol gjorde noget anderledes.

I de mærkelige tilfælde, soldynamoen fulgte ikke den samme cyklus, men i stedet, samlet i den ene halvkugle over den anden.

"Den ekstra dynamo-cyklus ville på en måde vandre, " sagde Matilsky. "Det ville forblive i en halvkugle over et par cyklusser, så flyt ind i den anden. Til sidst, soldynamoen ville vende tilbage til sin oprindelige tilstand."

Det mønster kunne være et indslag i modellen, Matilsky sagde, men det kan også pege på ægte, og hidtil ukendt, soldynamoens opførsel. Han tilføjede, at astronomer har, i sjældne tilfælde, set solpletter, der samles på den ene halvkugle af solen mere end den anden, en observation, der matcher CU Boulder-holdets resultater.

Matilsky sagde, at gruppen bliver nødt til at udvikle sin model yderligere for at se, om den dobbelte dynamo panorerer ud. Men han sagde, at holdets resultater kunne, en dag, være med til at forklare årsagen til toppene og dykkene i solens aktivitet – mønstre, der har enorme konsekvenser for klimaet og teknologiske samfund på Jorden.

"Det giver os fingerpeg om, hvordan solen kan lukke sin dynamo og tænde sig selv igen, " han sagde.