Астрофизика

Плазменный поток у поверхности солнца объясняет солнечные пятна

Приблизительно каждые 11 лет магнитное поле Солнца полностью переворачивается. Это означает, что северный и южный полюсы Солнца меняются местами. Затем потребуется еще 11 лет, чтобы северный и южный полюсы Солнца снова перевернулись.

Солнечный цикл влияет на активность на поверхности Солнца, такую ​​как солнечные пятна, которые вызваны магнитными полями Солнца. До настоящего времени различные теории отслеживали солнечные пятна, но не могли объяснить, почему число пятен достигает максимума каждые 11 лет.

Чтобы понять это, ученые из Вашингтонского университета предложили модель движения плазмы, чтобы объяснить 11-летний цикл солнечных пятен и некоторые другие ранее загадочные свойства Солнца.

Ученые создали эту модель, опираясь на свою предыдущую работу с исследованиями термоядерной энергии. Модель демонстрирует, что небольшой слой под поверхностью Солнца является ключевым для многих бликов, которые мы видим с Земли, таких как солнечные пятна, магнитные инверсии и солнечный поток.

Реактор синтеза использует очень высокие температуры, подобные тем, которые находятся внутри Солнца, для отделения ядер водорода от их электронов. И на Солнце, и в термоядерных реакторах ядра двух атомов водорода сливаются, выделяя огромное количество энергии.

Тип реактора ученые сосредоточены на; сферомак содержит электронную плазму внутри сферы, которая заставляет его самоорганизовываться в определенные структуры. Когда они начали рассматривать Солнце, они наблюдали сходство и создали модель того, что может происходить в небесном теле.

Первый автор Томас Джарбо, профессор аэронавтики и космонавтики из США, сказал: «Наша модель полностью отличается от обычной картины Солнца». Я думаю, что мы первые люди, которые рассказывают вам природу и источник солнечных магнитных явлений - как работает Солнце».

В новой модели тонкий слой магнитного потока и плазмы, или плавающих электронов, движется с разными скоростями в другой части Солнца. Различие в скорости между потоками делает биты магнетизма, известные как магнитная спираль, похожи на то, что происходит в некоторых концепциях термоядерных реакторов.

Джарбо сказал: «Каждые 11 лет Солнце выращивает этот слой до тех пор, пока он не станет слишком большим, чтобы быть стабильным, а затем он выпадет. Его уход выставляет нижний слой плазмы, движущийся в противоположном направлении с перевернутым магнитным полем».

«Когда контуры в обоих полушариях движутся с одинаковой скоростью, появляется больше солнечных пятен. Когда контуры имеют разные скорости, активность солнечных пятен меньше. Это несоответствие могло произойти в течение десятилетий небольшой активности солнечных пятен, известной как «Минимум Маундера».

«Если два полушария вращаются с разными скоростями, солнечные пятна возле экватора не совпадут, и все это умрет».

«Ученые думали, что солнечное пятно было создано на глубине 30 процентов от глубины Солнца, а затем появилось в скрученной веревке плазмы, которая выскакивает. Вместо этого его модель показывает, что солнечные пятна находятся в “супергранулах”, которые формируются в тонком подповерхностном слое плазмы, который, по расчетам исследования, составляет примерно от 100 до 300 миль (150 до 450 километров) в толщину, или часть радиуса Солнца 430 000 миль».

«Солнечное пятно - удивительная вещь. Там ничего нет, а потом внезапно вы видите это в одно мгновение ».

«Другие свойства, объясненные теорией, включают поток внутри Солнца, скручивающее действие, которое приводит к солнечным пятнам и всей магнитной структуре Солнца. Документ, скорее всего, вызовет бурное обсуждение».

«Я надеюсь, что ученые посмотрят на свои данные в новом свете, и у исследователей, которые всю свою жизнь работали, чтобы собрать эти данные, появится новый инструмент, чтобы понять, что все это значит».

Исследование , описывающее модель опубликовано в журнале Физика плазм.

Back to top button