Солнечное динамо
Солнечное динамо — физический процесс, ответственный за генерацию магнитных полей на Солнце, разновидность магнитного гидродинамического динамо.
Наблюдения магнитных полей на Солнце, которые велись с начала XX века, показали, что их интенсивность меняется, причём изменения эти носят циклический характер. В начале 11-летнего солнечного цикла крупномасштабное солнечное магнитное поле направлено преимущественно вдоль меридианов (принято говорить, что оно является «полоидальным») и имеет приблизительно дипольную конфигурацию. В максимуме цикла оно сменяется направленным приблизительно вдоль параллелей (т. н. «тороидальным») магнитным полем солнечных пятен, которое в конце цикла вновь сменяется полоидальным — при этом его направление противоположно тому, что наблюдалось 11 лет назад («закон Хейла»).
Модель солнечного динамо призвана объяснить упомянутые наблюдаемые особенности. Так как проводимость солнечной плазмы достаточно высока, магнитные поля в конвективной зоне Солнца описываются магнитной гидродинамикой. Из-за того, что экваториальные области Солнца вращаются быстрее, чем полярные (эта особенность называется «дифференциальностью вращения»), изначально полоидальное поле, увлекаясь вращающейся плазмой, должно растягиваться вдоль параллелей, приобретая тем самым тороидальную компоненту. Однако для обеспечения замкнутого самоподдерживающегося процесса тороидальное поле должно каким-то образом снова преобразовываться в полоидальное. Некоторое время было непонятно, как это происходит. Более того, теорема Каулинга прямо запрещала стационарное осесимметричное динамо. В 1955 году американский астрофизик Юджин Паркер в своей классической работе показал, что поднимающиеся объёмы солнечной плазмы должны вращаться за счёт сил Кориолиса, и увлекаемые ими тороидальные магнитные поля могут преобразовываться в полоидальные (так называемый «альфа-эффект») . Тем самым была построена модель самоподдерживающегося солнечного динамо.
В настоящее время предложены многочисленные модели солнечного динамо, которые сложнее, чем предложенная Паркером, однако, в большинстве своём, восходят к последней. В частности, предполагается, что генерация магнитных полей происходит не во всей конвективной зоне Солнца, как это считалось ранее, а в так называемом «тахоклине» — сравнительно узкой области вблизи границы конвективной и лучистой зон Солнца, на глубине около 200 000 километров под фотосферой Солнца, где скорость вращения резко меняется. Созданное в этой области магнитное поле поднимается к поверхности Солнца за счёт .
Детали механизма солнечного динамо понятны ещё далеко не полностью и являются предметом современных исследований.
См. также
- Модель Бэбкока
Примечания
- Parker E. N. // Astrophys. J. — Т. 122. — С. 293. — ISSN 1955.
Литература
- Прист Э. Р. Солнечная магнитогидродинамика. — М.: Мир, 1985. — С. 413.
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Солнечное динамо, Что такое Солнечное динамо? Что означает Солнечное динамо?
Solnechnoe dinamo fizicheskij process otvetstvennyj za generaciyu magnitnyh polej na Solnce raznovidnost magnitnogo gidrodinamicheskogo dinamo source source source Vizualizaciya raboty modeli solnechnogo dinamo Vysota stolbika sprava ukazyvaet na kolichestvo solnechnyh pyaten harakterizuyushee magnitnuyu aktivnost Solnca Nablyudeniya magnitnyh polej na Solnce kotorye velis s nachala XX veka pokazali chto ih intensivnost menyaetsya prichyom izmeneniya eti nosyat ciklicheskij harakter V nachale 11 letnego solnechnogo cikla krupnomasshtabnoe solnechnoe magnitnoe pole napravleno preimushestvenno vdol meridianov prinyato govorit chto ono yavlyaetsya poloidalnym i imeet priblizitelno dipolnuyu konfiguraciyu V maksimume cikla ono smenyaetsya napravlennym priblizitelno vdol parallelej t n toroidalnym magnitnym polem solnechnyh pyaten kotoroe v konce cikla vnov smenyaetsya poloidalnym pri etom ego napravlenie protivopolozhno tomu chto nablyudalos 11 let nazad zakon Hejla Model solnechnogo dinamo prizvana obyasnit upomyanutye nablyudaemye osobennosti Tak kak provodimost solnechnoj plazmy dostatochno vysoka magnitnye polya v konvektivnoj zone Solnca opisyvayutsya magnitnoj gidrodinamikoj Iz za togo chto ekvatorialnye oblasti Solnca vrashayutsya bystree chem polyarnye eta osobennost nazyvaetsya differencialnostyu vrasheniya iznachalno poloidalnoe pole uvlekayas vrashayushejsya plazmoj dolzhno rastyagivatsya vdol parallelej priobretaya tem samym toroidalnuyu komponentu Odnako dlya obespecheniya zamknutogo samopodderzhivayushegosya processa toroidalnoe pole dolzhno kakim to obrazom snova preobrazovyvatsya v poloidalnoe Nekotoroe vremya bylo neponyatno kak eto proishodit Bolee togo teorema Kaulinga pryamo zapreshala stacionarnoe osesimmetrichnoe dinamo V 1955 godu amerikanskij astrofizik Yudzhin Parker v svoej klassicheskoj rabote pokazal chto podnimayushiesya obyomy solnechnoj plazmy dolzhny vrashatsya za schyot sil Koriolisa i uvlekaemye imi toroidalnye magnitnye polya mogut preobrazovyvatsya v poloidalnye tak nazyvaemyj alfa effekt Tem samym byla postroena model samopodderzhivayushegosya solnechnogo dinamo V nastoyashee vremya predlozheny mnogochislennye modeli solnechnogo dinamo kotorye slozhnee chem predlozhennaya Parkerom odnako v bolshinstve svoyom voshodyat k poslednej V chastnosti predpolagaetsya chto generaciya magnitnyh polej proishodit ne vo vsej konvektivnoj zone Solnca kak eto schitalos ranee a v tak nazyvaemom tahokline sravnitelno uzkoj oblasti vblizi granicy konvektivnoj i luchistoj zon Solnca na glubine okolo 200 000 kilometrov pod fotosferoj Solnca gde skorost vrasheniya rezko menyaetsya Sozdannoe v etoj oblasti magnitnoe pole podnimaetsya k poverhnosti Solnca za schyot Detali mehanizma solnechnogo dinamo ponyatny eshyo daleko ne polnostyu i yavlyayutsya predmetom sovremennyh issledovanij Sm takzheModel BebkokaPrimechaniyaParker E N Astrophys J T 122 S 293 ISSN 1955 LiteraturaPrist E R Solnechnaya magnitogidrodinamika M Mir 1985 S 413
