Blog single photo

זרימת פלזמה ליד פני השמש מסבירה כתמי שמש, תופעות סולריות אחרות - Phys.org

ניתן לראות כתמי שמש על תמונה זו של קרינת השמש. כל כתם שמש נמשך מספר ימים עד מספר חודשים, והמספר הכולל מגיע לשיא כל 11 שנים. הכתמים הכהים יותר מלווים כתמים לבנים בהירים, הנקראים Faculae, המגדילים את קרינת השמש הכללית. קרדיט: נאס"א / גודארד / SORCE              במשך 400 שנה אנשים עקבו אחר כתמי שמש, הכתמים הכהים המופיעים במשך שבועות בכל פעם על פני השמש. הם הבחינו אך לא הצליחו להסביר מדוע מספר הכתמים מגיע לשיא כל 11 שנים.                                                       מחקר מאוניברסיטת וושינגטון שפורסם החודש בכתב העת Physics of Plasmas מציע דגם של תנועת פלזמה שיסביר את מחזור כתם השמש בן 11 השנים ועוד כמה תכונות מסתוריות בעבר של השמש. "המודל שלנו שונה לחלוטין מתמונה רגילה של השמש", אמר הסופר הראשון תומאס ג'רבו, פרופסור UW לאווירונאוטיקה ואסטרונאוטיקה. "אני באמת חושב שאנחנו האנשים הראשונים שאומרים לך את טיבם ומקורם של תופעות מגנטיות סולאריות. איך שהשמש עובדת." המחברים יצרו מודל המבוסס על עבודתם הקודמת עם מחקר באנרגיה היתוך. המודל מראה ששכבה דקה מתחת לפני השטח של השמש היא המפתח לרבים מהתכונות שאנו רואים מכדור הארץ, כמו כתמי שמש, היפוכים מגנטיים וזרימת השמש, ומגובה בהשוואה לתצפיות על השמש. "הנתונים התצפיתיים הם המפתח לאישור תמונתנו כיצד פועלת השמש", אמר ג'רבו. בדגם החדש, שכבה דקה של שטף מגנטי ופלזמה, או אלקטרונים צפים חופשיים, נעה במהירויות שונות על חלקים שונים של השמש. ההבדל במהירות בין הזרימות יוצר פיתולי מגנטיות, הידועים כ Helicity Magnetic, הדומים למה שקורה בכמה מושגי כור היתוך.                               מה שנקרא "תרשים הפרפרים" מראה כי פעילות כתמי השמש מתחילה רחוק יותר מקו המשמש של השמש ומתקדמת בהדרגה לעבר המרכז. המחזור חוזר על עצמו כל 11 שנים. קרדיט: Hathaway 2019 / solarcyclescience.com              "כל 11 שנים, השמש צומחת את השכבה הזו עד שהיא גדולה מכדי להיות יציבה ואז היא הולכת ומחליקה," אמר ג'רבו. עזיבתו חושפת את שכבת הפלזמה התחתונה שנעת בכיוון ההפוך עם שדה מגנטי הפוך. כאשר המעגלים בשני ההמיספרות נעות באותה המהירות, מופיעים כתמי שמש נוספים. כאשר המעגלים הם במהירויות שונות, יש פחות פעילות כתמי שמש. אי התאמה זו, טוענת ג'רבו, אולי קרתה במהלך עשרות שנות פעילות מעט בכתמי השמש המכונה "מינימום המונדר". "אם שתי ההמיספרות מסתובבות במהירויות שונות, כתמי השמש ליד קו המשווה לא יתאימו, וכל העניין ימות", אמר ג'רבו.                                                                                      "מדענים חשבו כי נוצר כתם שמש על 30 אחוז מעומק השמש, ואז עלה בחבל פלזמה מעוות שצץ החוצה", אמר ג'רבו. במקום זאת, המודל שלו מראה שכתמי השמש נמצאים ב"גרגני-העל "הנוצרים בתוך שכבת הפלזמה הדקה והתת-קרקעית שהמחקר מחשיב בעובי של 150 עד 450 ק"מ (150 עד 450 ק"מ), או שבריר מ -430,000 השמש. רדיוס של קילומטר. "כתם השמש הוא דבר מדהים. אין שם כלום, ואז פתאום אתה רואה זאת כהרף עין," אמר ג'רבו.                               במודל שהוצג בעיתון החדש הקו האדום מראה את זרימת האלקטרונים, או פלזמה, והקו הצהוב מראה את פני השמש. ה- X המוקף במעגל מראה שדה מגנטי, כאשר השדה האלקטרומגנטי הוא הגבוה ביותר ליד קו המשווה של השמש. עם הזמן השדה האלקטרומגנטי נשמט על פני השטח ושכבת האדמה החיצונית מחליקה אל החלל החיצון, וחושפת את השכבה הפנימית הזורמת בכיוון ההפוך. קרדיט: Jarboe et al./Fysics of Plasmas              המחקר הקודם של הקבוצה התמקד בכורי כוח היתוך, המשתמשים בטמפרטורות גבוהות מאוד הדומות לאלה שבתוך השמש כדי להפריד גרעיני מימן מהאלקטרונים שלהם. בשמש וגם בכורים היתוך גרעינים של שני אטומי מימן מתמזגים זה בזה, ומשחררים כמויות אדירות של אנרגיה. סוג הכור שג'רבו התמקד בו, ספארומק, מכיל את פלזמת האלקטרונים בתוך כדור הגורם לו להתארגן בעצמו לתבניות מסוימות. כאשר ג'רבו החל לשקול את השמש, הוא ראה קווי דמיון, ויצר מודל למה שקורה בגוף השמימי. "במשך 100 שנה אנשים חוקרים את זה", אמר ג'רבו. "רבות מהתכונות שאנו רואים נמצאות מתחת לרזולוציה של הדגמים, כך שנוכל למצוא אותן רק בחישובים." מאפיינים נוספים שהוסברו על ידי התיאוריה, הוא אמר, כוללים זרימה בתוך השמש, הפעולה המתפתלת שמובילה לכתמי שמש והמבנה המגנטי הכולל של השמש. העיתון עשוי לעורר דיון אינטנסיבי, אמר ג'רבו. "תקוותי היא שמדענים יביטו בנתונים שלהם באור חדש, והחוקרים שעבדו כל חייהם בכדי לאסוף נתונים אלו יהיה כלי חדש להבין מה המשמעות של כל זה", אמר.                                                                                                                                                                   עוד מידע: T. R. Jarboe et al, טבעם ומקורם של תופעות מגנטיות סולאריות, Physics of Plasmas (2019). DOI: 10.1063 / 1.5087613                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   ציטוט:                                                  זרימת פלזמה ליד פני השמש מסבירה כתמי שמש, תופעות סולריות אחרות (2019, 19 בספטמבר)                                                  הושג 20 בספטמבר 2019                                                  מ https://phys.org/news/2019-09-plasma-sun-surface-sunspots-solar.html                                                                                                                                       מסמך זה כפוף לזכויות יוצרים. מלבד כל עסק הוגן לצורך לימוד או מחקר פרטי, אין                                             ניתן להעתיק חלק ללא הסכמתו בכתב. התוכן מסופק למטרות מידע בלבד.                                                                                                                                קרא עוד



footer
Top