Почему Солнце замедляется? Космический аппарат Parker Solar Probe выяснил, как магнитные флуктуации влияют на снижение скорости его вращения

Исследователи представили актуальные сведения о влиянии турбулентности на перенос импульса в солнечном ветре, что может привести к новому пониманию звёздной эволюции. Исследование базируется на сочетании теоретического моделирования и наблюдений, осуществлённых зондом Parker Solar Probe (PSP) в зоне Альвена, где активируются различные режимы звёздного ветра. Результаты показали, что турбулентность, особенно с господствующими магнитными колебаниями, заметно замедляет потерю углового момента Солнца.

Основой работы является усовершенствованная модель магнитогидродинамики (МГД), учитывающая колебания любой величины. Упростив расчёты благодаря аксиальной симметрии в экваториальной плоскости Солнца, авторы расширили классическую теорию Вебера и Дэвиса 1967 года, включив компоненты турбулентных напряжений. Это позволило точно оценить вклад как кинетических, так и магнитных возмущений.

Ключевые выводы основаны на данных глобальной МГД-модели солнечной короны и прямых измерениях PSP. Анализ показал, что в среднем турбулентность снижает импульсное ускорение солнечного ветра. Например, в областях с преобладанием энергии магнитных колебаний, замедление утраты углового момента Солнца становится существенным.

Упрощённое моделирование длительной эволюции скорости вращения Солнца подтвердило, что учёт турбулентности ведёт к более медленному снижению угловой скорости. Однако авторы подчёркивают: текущая модель не принимает во внимание переменные скорости утраты массы, что требует дополнительных исследований. Это ограничение не умаляет главного вывода — турбулентность имеет важное значение в звёздной динамике.

Полученные результаты имеют значимость для астрофизики, поскольку механизмы импульсного переноса в атмосферах звёзд остаются загадкой. Кроме того, работа подчеркивает ценность миссии PSP, чьи данные продолжают раскрывать тонкости процессов в солнечном ветре. Учёные надеются, что развитие численных моделей с учётом массы, магнитных полей и турбулентности улучшит предсказания эволюции как Солнца, так и других звёзд.

Источник: iXBT