Tutkijat tekivät läpimurron Auringon magneettikentän ymmärtämisessä
Auringolla on voimakas ja aktiivinen magneettikenttä, josta voi laueta valtavia soihtupurkauksia aurinkokuntaamme. Sähkömagneettista säteilyä tuottavat purkaukset voivat Maahan osuessaan aiheuttaa laajaa vahinkoa esimerkiksi sähköverkoille, paikannusjärjestelmille ja satelliiteille. Auringon magneettikenttien tarkka syntyprosessi ja toimintamekanismi – jota kutsutaan Auringon dynamoksi – on tutkijoille kuitenkin vielä mysteeri.
Tutkijat ovat olleet jo jonkin aikaa sitä mieltä, että Auringon magneettikenttä aiheutuu suuren ja pienen skaalan dynamoiden yhteisvaikutuksesta, mutta laskennallisissa tutkimuksissa jälkimmäistä mekanismia ei kuitenkaan ole onnistuttu tähän mennessä löytämään.
Tuoreessa kansainvälisessä tutkimuksessa Aalto-yliopiston ja Max Planck -instituutin tutkijat selvittivät pienen skaalan dynamon toimintaa maailman tarkimmilla tietokonesimulaatioilla Suomessa ja Saksassa sijaitsevilla supertietokoneilla. Näiden laitteiden yhdistetty laskentateho mahdollisti läpimurron pienen skaalan dynamon mallintamisessa.
”Onnistuimme tuottamaan tähänastisesti tarkimman tietokonesimulaation olosuhteissa, jossa Auringon pienen skaalan dynamon pitäisi toimia, ja todistimme sen olemassaolon”, kertoo professori Maarit Korpi-Lagg, joka on astroinformatiikan tutkimusryhmän johtaja Aalto-yliopiston tietotekniikan laitoksella.
”Pienen skaalan dynamon olemassaolon lisäksi osoitimme, että sen olemassaolon todennäköisyys itseasiassa kasvaa, mitä lähemmäs Auringon parametreja lähestymme.”
Aiemmissa tutkimuksissa pienen skaalan dynamon olemassaoloa Auringossa ja sen kaltaisissa tähdissä on epäilty, ja esteenä tämän ilmiön laskennalliselle todentamiselle on ollut hankala magneettinen Prandtl-luku -niminen mittari. Luku on Auringossa todella pieni, ja vaaditaan tehokkaimpien supertietokoneiden laskentatehoa, jotta ilmiö saadaan mallinnettua oikein. Korpi-Laggin tutkimusryhmä mallinsi simulaatiossaan ennenäkemättömän matalia arvoja ja pystyi osoittamaan, että pienen skaalan dynamo voi toimia myös näissä olosuhteissa.
”Tämä on valtava askel eteenpäin, kun pyrimme ymmärtämään Auringon ja muiden tähtien magneettikenttien syntymistä”, kertoo Jörn Warnecke, vanhempi tutkijatohtori Max Planck -instituutista.
”Tuloksemme ansiosta ymmärrämme yhä paremmin Auringon soihtupurkausten syntyä, joka on olennaisen tärkeää vaaralliselta avaruussäältä suojautumisessa.”
Tutkimus on julkaistu hiljattain arvostetussa Nature Astronomy -julkaisussa. Tutkimusryhmän työ on jatkunut yhä pienempien magneettisten Prandtl-lukujen mallintamisen parissa hyödyntämällä Kajaanissa sijaitsevaa LUMI-supertietokonetta. Korpi-Laggin ryhmässä kehitetyt mallit mahdollistavat myös tutkimuksen suuntaamisen Auringon 11-vuotisen aktiivisuussyklin synnyttävien suuren skaalan dynamojen vuorovaikutukseen pienen skaalan dynamojen kanssa.
Linkki tutkimukseen Nature Astronomy -julkaisussa: https://www.nature.com/articles/s41550-023-01975-1
Avainsanat
Yhteyshenkilöt
Maarit Korpi-Lagg
Professori, Aalto-yliopisto
+358 50 430 1059
Samuli Ojala
Viestintäkoordinaattori, Aalto-yliopisto
+358 50 344 1551
samuli.ojala@aalto.fi
Kuvat
Linkit
Tietoja julkaisijasta
Aalto-yliopistossa tiede ja taide kohtaavat tekniikan ja talouden. Rakennamme kestävää tulevaisuutta saavuttamalla läpimurtoja avainalueillamme ja niiden yhtymäkohdissa. Samalla innostamme tulevaisuuden muutoksentekijöitä ja luomme ratkaisuja maailman suuriin haasteisiin. Yliopistoyhteisöömme kuuluu noin 13 000 opiskelijaa ja yli 4 500 työntekijää, joista 400 on professoreita. Kampuksemme sijaitsee Espoon Otaniemessä.
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Aalto-yliopisto
Aalto-yliopiston muodin ja tekstiiliosaamisen kärkitapahtuma Näytös/Näyttely25 nyt laajempana kuin koskaan14.5.2025 08:45:00 EEST | Tiedote
Toukokuun lopussa kansainvälisen muoti- ja tekstiilimaailman katseet kohdistuvat Aalto-yliopistoon ja sen kärkitapahtumaan Näytös/Näyttely25. Mukana on koko Aallon tekstiilin, vaatteen ja muodin alueen osaaminen, kun sekä muodin kandidaattipääaineesta että muodin ja tekstiilin maisteripääaineesta (Fashion, Clothing and Textile Design) valmistuvat opiskelijat esittelevät opinnäytetyönsä. Tapahtuma on kaksiosainen. Näytös25-muotinäytöstä on mahdollista seurata livelähetyksenä verkossa osoitteessa aalto.fashion tai Instagram-tilillä @aalto_fashion torstaina 22.5.2025 alkaen klo 20.30. Tekstiilin, vaatteen ja muodin konsepteja näyttelyn muodossa esittelevä Näyttely25 on yleisölle avoinna 16.–31.5.2025 Otaniemen kampuksen Väre-rakennuksessa. Suomalaiselle muoti- ja tekstiiliosaamiselle on paljon kysyntää Muoti peilaa ympäröivän yhteiskunnan tilaa ja on jatkuvassa muutoksessa. Tällä hetkellä kestävyyskriisin keskellä kamppaileva maailma tarvitsee erityisen paljon luovien alojen tarjoamaa pos
Filosofi Frank Martela tutki Minecraftia ja tappajadroonia – havaitsi, että tekoälyllä on vapaa tahto13.5.2025 16:00:00 EEST | Tiedote
Tutkimuksessa tarkasteltiin Minecraft-pelin Voyager-agenttia ja kuvitteellista tappajadroonia. Martelan mukaan ne täyttävät kolme vapaan tahdon ehtoa – ja siksi tekoälylle tarvitaankin moraalista kompassia.
Metsähovin radio-observatorioon rakennetaan maailman laajakaistaisin vastaanotinjärjestelmä8.5.2025 08:45:00 EEST | Tiedote
Kahden kansainvälisen yrityksen tuki tuo parhaan mahdollisen tekniikan suomalaistutkijoiden käyttöön avaruuden mysteerien ratkomiseksi Aalto-yliopistoon kuuluvassa Metsähovin radio-observatoriossa.
Uusi painovoimateoria voi antaa vastauksia maailmankaikkeuden syntyyn7.5.2025 13:30:00 EEST | Tiedote
Tutkijoiden kehittämä ratkaisu painovoiman kvanttiteoriaan auttaisi löytämään vastauksia fysiikan suurimpiin kysymyksiin.
Kutsu: Tuotekehityskurssin loppugaala esittelee opiskelijoiden hienoimmat ratkaisut aina laajennettavasta minisaunasta muovimiinoja havaitsevaan drooniin7.5.2025 11:00:00 EEST | Kutsu
Huippusuositulla tuotekehityskurssilla opiskelijat kehittävät luovia ratkaisuja yritysten antamiin aitoihin haasteisiin. Monialaisilla tiimeillä on yhdeksän kuukautta aikaa ja 10 000 euron budjetti.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme