Күннің магнит өрісі

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

Күннің магнит өрісі

Күн магнит өрістерінің пайда болуы гидромагниттік динамомен, яғни магнит өрісін өткізетін ортаның гидродинамикалық қозғалыстарымен байланысты. Қазіргі заманғы түсініктер бойынша Күнде күш сызықтары меридионал жазықтықтарда жататын полоидал және әр нүктеде меридионал жазықтыққа перпендикуляр тороидал (азимутал) магнит өрістері бар (3.4-сурет).
Солтүстік (N) және оңтүстік (S) жарты шардағы тороидал (азимутал) өрістің бағыты әртүрлі. Тороидал өрістің ең байқамдысы - Күн дақтарындағы магнит өрісі. Күн дақтарындағы магнит өрісінің максимал кернеулігі ~ 4000 Э-ке жетеді (В 4000 Гс). Өрістер әрдайым Күн бетіне шығып кетсе де, байқаулар жетерсіз терең аймақтарда пайда болады. Күн магнит өрістері бар екенін біз тек олар Күн беті астынан сыртына шыға алатынына байланысты білдік. Қазір белгілі болғандай, Күн ядросында кернеулігі 106 Гс-қа жететін алғашқы магнит өрісі жасырылған болуы мүмкін.

3.4-сурет. Фотосфера астындағы жалпы азимутал магнит өрісінің Күн бетіне көтерілу нәтижесінде түзілетін күн дақтарындағы магнит өрістері

1953 жылы американдық астроном Бэбкок Күн магнит өрістерінің әлдеқайда әлсіздеу дипольдік құраушысын ашты. Бұл дипольдің магнит моменті Күннің айналу осі бойымен бағытталған, сондықтан бұл құраушы полоидал болып табылады. Бұл құраушы үйектік (полюстік) аймақтарда ең анық көрінеді (білінеді).
XX ғасырдың 70-жылдары күн магнит өрістерінің кернеулігі бойынша шамамен полоидал пішінді өрістей әлсіз аксиал симметриясыз ірі масштабты құраушысы табылды. Ол радиал құраушысы әртүрлі кеңістіктік секторларында әртүрлі бағытталған ғаламшараралық магнит өрістерімен (ПМӨ) байланысты болып шықты.
ПМӨ-ң төрт секторлы құрылымы осі Күн экватор жазықтығында жатқан Күндегі квадрупольге, кейде ПМӨ-ң екі секторлы құрылымына сәйкес байқалады, ол Күндегі дипольге сәйкес келеді (ПМӨ және оның секторлық құрылымы туралы толығырақ келесі тақырыпта).
Тұтасымен алғанда, Күнің іріауқымды магнит өрістері жеткілікті күрделі болып табылады. Ұсақ масштабтарда өрістің одан да күрделі құрылымы бар (3.5-сурет).

3.5-сурет. Күннің ірімасштабты магнит өрісінің осі бойынша симметриялы құраушысы

Байқаулар кернеулігі Э жететін ұсақауқымды инетәрізді өрістердің барлығын көрсетті. Ұсақ масштабты өрістер Күн бетінде байқалатын конвенциялық ұяшықтармен де байланысты келеді.
Қисық магнит өрісінің радиал құраушысын оң және теріс бағытталған аймақтарға бөледі (3.6-сурет). Магнит өрісінің оң бағыты деп магнит өрісінің күш сызықтары күннен сыртқа қарай шығатын жағдайды, магнит өрісінің теріс бағыты деп күш сызықтары Күнге қарай бағытталған (Күнге кіретін) жағдайды айтады.

3.6-сурет. Күннің ірі ауқымды магнит өрістерінің радиал құраушысы

3.2.10. Күн белсенділігі туралы түсінік. Күн белсенділігінің циклдері

Күн магнит өрістері күн бетіне шыққанда, түрлі стационар емес процестер жүре бастайды, белсенді аймақтар түзіледі. Олардың бәрі күн белсенділігін білінулері болып табылады. Күн белсенділігіңің деңгейін сипаттайтын көптеген шамалар қолданылады, оларды күн белсінділігінің индекстері деп атайды. Олар ішіндегі ең жиі қолданылатын - Вольф сандары: W = 10g + f, мұндағы g - дақ топтарының саны, f - Күннің көрінетін жартышарындағы дақтардың толық саны.
Күн белсенділігінің өзгерісінде түрлі периодтылықтар бақыланады, олар күн магнит өрістерінің өзгеруімен байланысты келеді. Бұл өзгерістер мынадай сипатта жүзеге асады: ұсақауқымды магнит өрістер реттелген емес, бейберекет (хаостық) түрде өзгереді. Осі бойынша симметриясыз өрістің секторлық құрылымы шамамен Күннің өз осі айналу мерзімімен өзгереді. Ал полоидал мен тороидал ірі масштабты өрістер квазипериодты түрде, шамамен 22 жылға тең мерзімімен өзгереді. Диполь құраушысының төңкерісі және азимутал өріс бағытының алмасуы әр 11 жылда болады. Күн белсенділігінің өзгерісінде 11 жылдық циклі бақыланатыны жақсы белгілі. Хэйл күн белсенділігі көрсеткіштерінің бірі болып табылатын күн дақтарындағы спектрлік сызықтарының Зееман жіктелуін тіркеп, күн белсенділігінің 11 жылдық циклі мерзімі ~22 жылға тең Күн магнит циклінің бөлігі болып табылатындығын көрсеткен. Біртіндеп Күн бетіндегі және Күн беті үстіндегі барлық реттелген емес құбылыстар Күн бетіне шығатын магнит өрістерімен себептелінетіні айқындалды.
11 жылдық циклінің басында, Күн белсенділігінің минимумінен кейін, Күн экваторынан алыс, ~300-400 ендікте, күшті азимутал магнит өрісімен бірге күн дақтары пайда болады. Цикл жүрісінде дақтар аумағы (азимутал магнит өрісімен бірге) экваторға қарай түседі және де ~15 0 дейін магнит өрісі, Күн дақтар ауданы мен саны өседі (ол Күн белсенділігінің максимумы болып табылады), ал одан соң, ~ 8 0 дейін қозғалғанда, арғы (қарама- қарсы) жартышардың өрісімен әлсізденіп, азаяды (ол КБ-ң келесі минимумы болып табылады). Одан кейін жоғары ендіктерде жаңа циклінің дақтары (азимутал өрістермен бірге) пайда болады. Бұл заңдылықтар тек Күн дақтарына ғана емес, басқа да белсенді аймақтарға жарамды келеді. Әдетте дақтар жалғыз емес, топ- тобымен кездеседі және де топта олар көбінесе екі - жетекші (батыс) және тұйықтаушы (шығыс) - дақтар айналасында қоюланады. Жетекші және тұйықтаушы дақтардағы магнит өрістер полярлығы қарама- қарсы болады (N(+) және S (-)), сондай-ақ дақтар үстіндегі белсенді аймақтың құрылымы өрістің күш сызықтары бір дақтан шығып, екінші даққа кіретіндігін көрсетеді. Бір цикл ішінде бір жартышардағы барлық жетекші дақтар бірдей, басқа жартышардағы жетекші дақтарға қарама-қарсы, үйектелген (полярланған) болады. Бұл екі жартышардағы азимутал өрістің бағыты қарама-қарсы болатындығын білдіреді. Келесі циклде барлық полярлық керісіншеге ауысады. Американдық астрономдар Бэбкок пен Лейтон түсініктері бойынша, белсенді аймақтардың тұйықтаушы бөліктерінің қалдықтары, ұзақ уақыт жойылмайтын протуберанецтермен бірге, Күннің сәйкес үйектеріне (полюстарына) ығысады да, сондағы әлсіз полоидал өрісті теңестіріп, кері таңбалы өрісті түзейді. Үйектік Күн магнит өрістері максимал кернеулігіне (~1 Э) күн белсенділігі циклының минимумы қасында жетеді де, Күн белсенділігі максимумы кезеңінде жойылып, таңбасын ауыстырады. Сонымен, үйектік аймақтардағы құбылыстардың төмен ендіктердегілерден, белсенді аймақтар қалдықтарының экватор аймақтарынан үйек (полюс) аймақтарына ығысу уақытына байланысты, фаза бойынша артта қалуы байқалады. Мысалы, азимутал өріс таңбасын Күн белсенділігінің минимумында, полоидал (үйектік) өріс таңбасын Күн белсенділігінің максимумында ауыстырады. Паркер түсініктері бойынша таңбасын ауыстырған кезде полоидал өріс жойылмайды, бағытының өзгеруі дипольдің төңкерісі сияқты болады.
Белгілі магнит жағдайына (яғни қаланған жартышардағы азимутал және үйектік (полюстық) магнит өрістерінің белгілі үйектілігіне) қайта келуі ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.