Учёные Пермского Политеха, Института механики сплошных сред УрО РАН и Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн (ИЗМИРАН) впервые обнаружили, что магнитное поле на полюсах Солнца подчиняется фундаментальному закону турбулентности, сформулированному советским математиком Андреем Колмогоровым ещё в 1941 году.

Как удалось сделать открытие

Прямое изучение недр Солнца невозможно, поэтому исследователи проанализировали почти 50 лет непрерывных наблюдений магнитного поля, полученных американской обсерваторией имени Уилкокса. С помощью метода вейвлет-анализа, позволяющего выделять колебания разной продолжительности, они изучили поведение магнитного поля на полюсах звезды.

Результат оказался неожиданным: колебания магнитного поля распределяются не хаотично, а строго по закону Колмогорова. Этот закон описывает, как в турбулентных потоках (в атмосфере, океанах, дыме) энергия передаётся от крупных вихрей к мелким. Теперь учёные показали, что по тем же принципам распределяется энергия магнитных колебаний внутри Солнца.

Почему это важно

Солнце — гигантский кипящий шар плазмы. В его конвективной зоне горячие потоки постоянно перемешиваются, создавая магнитное поле. Именно это поле отвечает за появление солнечных пятен, мощных вспышек и корональных выбросов плазмы, которые могут вызывать магнитные бури на Земле.

Понимание того, как именно рождается и эволюционирует магнитное поле, крайне важно для точного прогнозирования космической погоды. Современные модели солнечной активности должны учитывать не только 11-летний цикл, но и обнаруженный закон распределения магнитных колебаний.

Вкратце

Учёные из ПНИПУ, ИМСС УрО РАН и ИЗМИРАН обнаружили, что магнитное поле на полюсах Солнца подчиняется закону турбулентности Колмогорова, открытому в 1941 году. Это первое прямое подтверждение того, что процессы внутри звезды следуют универсальным физическим законам. Открытие поможет лучше прогнозировать солнечные вспышки и магнитные бури на Земле. Работа опубликована в профильном научном журнале.