Naukowcy z University of California, Santa Cruz (UC Santa Cruz) dokonali znaczącego postępu w badaniach nad wnętrzem Słońca, opracowując samo-spójne modele precyzyjnie odzwierciedlające procesy prowadzące do uformowania się tachokliny. Ta kluczowa, niezwykle cienka warstwa, zlokalizowana między obszarem promienistym a konwekcyjnym, ma ogromny wpływ na magnetyczne cechy naszej gwiazdy i napędza zjawiska takie jak rozbłyski słoneczne oraz koronalne wyrzuty masy. Zrozumienie tachokliny jest niezbędne do prognozowania aktywności słonecznej, która wpływa na ziemskie sieci energetyczne i komunikację satelitarną.
Niezwykła wąskość tachokliny od dawna stanowiła zagadkę dla badaczy. Najnowsze symulacje zespołu z UC Santa Cruz, działającego w ramach COFFIES DRIVE Science Center i wykorzystującego superkomputer NASA – Pleiades – wskazują na synergiczną relację, w której pole magnetyczne generowane przez dynamikę słoneczną odgrywa kluczową rolę w jej istnieniu. Osiągnięcie samo-spójnego modelu, w którym tachoklina pojawia się naturalnie, bez konieczności jej bezpośredniego programowania, stanowi znaczący postęp w fizyce słonecznej.
Loren Matilsky, główny autor badań, podkreśla, że odkrycia te nie tylko pogłębiają naszą wiedzę o Słońcu, ale także dostarczają cennych wskazówek dotyczących charakterystyk magnetycznych innych gwiazd, co jest istotne dla oceny potencjalnej zamieszkiwalności egzoplanet. Badania te, opublikowane w The Astrophysical Journal Letters, rzucają nowe światło na mechanizmy odpowiedzialne za generowanie pola magnetycznego Słońca.
COFFIES DRIVE Science Center, inicjatywa wielu instytucji, skupia się na rozwikłaniu tajemnic dynamiki słonecznej, a tachoklina jest jednym z jego centralnych punktów badań. Aktywność słoneczna, napędzana przez pole magnetyczne gwiazdy, bezpośrednio wpływa na tzw. pogodę kosmiczną, wywołując zjawiska takie jak burze geomagnetyczne, które mogą zakłócać działanie sieci energetycznych i systemów komunikacyjnych. Zrozumienie procesów zachodzących w głębi Słońca, w tym mechanizmów tworzenia i stabilizacji tachokliny, jest kluczowe dla rozwoju niezawodnych prognoz pogody kosmicznej.
Wcześniejsze badania sugerowały, że pole magnetyczne pochodzące z dynamiki słonecznej może być odpowiedzialne za utrzymanie tachokliny w ryzach, przeciwdziałając procesom dyfuzji. Zastosowanie zaawansowanych technik symulacyjnych pozwoliło na uwzględnienie kluczowych procesów fizycznych, takich jak dyfuzja radiacyjna, uważana za bardziej realistyczną dla Słońca niż dyfuzja lepkościowa. Ten przełom otwiera drzwi do dalszych badań nad naturą pól magnetycznych gwiazd i ich wpływem na otaczające je układy planetarne.