Blog single photo

Plasmaflyt nær solens overflate forklarer solflekker, andre solfenomener - Phys.org

Solflekker kan sees på dette bildet av solstråling. Hver solflekk varer noen dager til noen måneder, og det totale antallet topper hvert 11. år. De mørkere flekkene følger med lyse hvite flekker, kalt faculae, som øker den generelle solstrålingen. Kreditt: NASA / Goddard / SORCE              I 400 år har mennesker sporet solflekker, de mørke flekkene som vises i flere uker om gangen på soloverflaten. De har observert, men ikke klart å forklare hvorfor antall flekker topper hvert 11. år.                                                       En studie fra University of Washington publisert denne måneden i tidsskriftet Physics of Plasmas foreslår en modell av plasmabevegelse som vil forklare den 11 år lange solflekkesyklusen og flere andre tidligere mystiske egenskaper til solen. "Modellen vår er helt annerledes enn et normalt bilde av solen," sa førsteforfatter Thomas Jarboe, UW-professor i luftfart og astronautikk. "Jeg tror virkelig vi er de første menneskene som forteller deg naturen og kilden til solmagnetiske fenomener. Hvordan solen fungerer." Forfatterne opprettet en modell basert på deres tidligere arbeid med fusjonsenergiforskning. Modellen viser at et tynt lag under solens overflate er nøkkelen til mange av funksjonene vi ser fra Jorden, som solflekker, magnetiske reverseringer og solstrømning, og er støttet av sammenligninger med solens observasjoner. "Observasjonsdataene er nøkkelen til å bekrefte vårt bilde av hvordan solen fungerer," sa Jarboe. I den nye modellen beveger det seg et tynt lag med magnetisk flux og plasma, eller frittflytende elektroner, med forskjellige hastigheter på forskjellige deler av solen. Forskjellen i hastighet mellom strømningene skaper magnetiske vendinger, kjent som magnetisk helhet, som ligner det som skjer i noen fusjonsreaktorkonsepter.                               Det såkalte "sommerfuglskjemaet" viser at solflekkaktiviteten starter lenger fra solens ekvator og gradvis beveger seg mot sentrum. Syklusen gjentas hvert 11. år. Kreditt: Hathaway 2019 / solarcyclescience.com              "Hvert 11. år vokser solen dette laget til det er for stort til å være stabilt, og så bremser det av," sa Jarboe. Avgangen avslører det nedre plasmalaget som beveger seg i motsatt retning med et vippet magnetfelt. Når kretsene i begge halvkule beveger seg med samme hastighet, dukker det opp flere solflekker. Når kretsene har forskjellige hastigheter, er det mindre solflekkaktivitet. Den uoverensstemmelsen, sier Jarboe, kan ha skjedd i løpet av tiår med liten solflekkaktivitet kjent som "Maunder Minimum." "Hvis de to halvkule roterer i forskjellige hastigheter, vil ikke solflekkene nær ekvator stemme overens, og hele saken vil dø," sa Jarboe.                                                                                      "Forskere hadde trodd at det ble generert en solflekk på 30 prosent av solens dybde, og så kom opp i et vrengt plasmatau som dukker ut," sa Jarboe. I stedet viser modellen hans at solflekkene er i "supergranulatene" som dannes i det tynne, underjordiske lag av plasma som studien beregner å være omtrent 150 til 450 mil (150 til 450 kilometer) tykt, eller en brøkdel av solens 430 000 -mil radius. "Solflekken er en fantastisk ting. Det er ingenting der, og så plutselig ser du det på et øyeblikk," sa Jarboe.                               I modellen som ble presentert i det nye papiret, viser den røde linjen strømmen av elektroner, eller plasma, og den gule linjen viser solens overflate. X omsluttet av en sirkel viser magnetfelt, med det elektromagnetiske feltet høyest nær solens ekvator. Over tid slites det elektromagnetiske feltet ned ved overflaten, og det ytre laget med røde slurver ut i det ytre rom, og utsetter det indre laget som renner i motsatt retning. Kreditt: Jarboe et al./Physics of Plasmas              Gruppens tidligere forskning har fokusert på fusjonskraftreaktorer, som bruker veldig høye temperaturer som ligner dem inne i solen for å skille hydrogenskjerner fra elektronene sine. I både solen og i fusjonsreaktorer smelter kjernene i to hydrogenatomer sammen og frigjør enorme mengder energi. Reaktortypen Jarboe har fokusert på, en sfæromak, inneholder elektronplasma i en sfære som får den til å organisere seg selv i visse mønstre. Da Jarboe begynte å vurdere solen, så han likheter og skapte en modell for hva som kan skje i himmellegemet. "I 100 år har folk forsket på dette," sa Jarboe. "Mange av funksjonene vi ser er under oppløsningen til modellene, så vi kan bare finne dem i beregninger." Andre egenskaper forklart av teorien, sa han, inkluderer flyt inne i solen, den kronglete handlingen som fører til solflekker og solens totale magnetiske struktur. Avisen vil sannsynligvis provosere intens diskusjon, sa Jarboe. "Mitt håp er at forskere skal se på dataene sine i et nytt lys, og forskerne som jobbet hele livet for å samle dataene vil ha et nytt verktøy for å forstå hva det hele betyr," sa han.                                                                                                                                                                   Mer informasjon: T. R. Jarboe et al, Naturen og kilden til solmagnetiske fenomener, Physics of Plasmas (2019). DOI: 10.1063 / 1.5087613                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   Sitering:                                                  Plasmaflyt nær solens overflate forklarer solflekker, andre solfenomener (2019, 19. september)                                                  hentet 20. september 2019                                                  fra https://phys.org/news/2019-09-plasma-sun-surface-sunspots-solar.html                                                                                                                                       Dette dokumentet er underlagt copyright. Bortsett fra enhver rettferdig omgang for privat studier eller forskning, nei                                             del kan reproduseres uten skriftlig tillatelse. Innholdet er kun gitt til informasjonsformål.                                                                                                                                Les mer



footer
Top