スーパーコンピューターによるシミュレーションで、太陽の磁場がよりよくわかる(Supercomputer simulations provide a better picture of the Sun’s magnetic field)

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2023-06-01 フィンランド・アールト大学

◆新たな研究により、太陽内で発生する小規模ダイナモが存在することが明らかになりました。これは太陽の磁場生成に関する基本的な疑問に答えるものであり、太陽の気象を明確にすることで重要な太陽イベントを予測する手助けとなります。これにより、我々は事前に備えるための貴重な時間を得ることができます。
◆さらに、小規模ダイナモは超伝導コンピュータなどの応用にも役立つ可能性があります。今後は小規模ダイナモと大規模ダイナモの相互作用や太陽周期についての研究が展開される予定です。

<関連情報>

太陽磁気のプランドル数に近づく小規模なダイナモの数値的証拠 Numerical evidence for a small-scale dynamo approaching solar magnetic Prandtl numbers

Jörn Warnecke,Maarit J. Korpi-Lagg,Frederick A. Gent & Matthias Rheinhardt
Nature Astronomy  Published:18 May 2023
DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-023-01975-1

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Abstract

Magnetic fields on small scales are ubiquitous in the Universe. Although they can often be observed in detail, their generation mechanisms are not fully understood. One possibility is the so-called small-scale dynamo (SSD). Prevailing numerical evidence, however, appears to indicate that an SSD is unlikely to exist at very low magnetic Prandtl numbers (PrM) such as those that are present in the Sun and other cool stars. Here we have performed high-resolution simulations of isothermal forced turbulence using the lowest PrM values achieved so far. Contrary to earlier findings, the SSD not only turns out to be possible for PrM down to 0.0031 but also becomes increasingly easier to excite for PrM below about 0.05. We relate this behaviour to the known hydrodynamic phenomenon referred to as the bottleneck effect. Extrapolating our results to solar values of PrM indicates that an SSD would be possible under such conditions.

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1701物理及び化学
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