Astronomowie twierdzą, że cykl plam słonecznych ma podwójną wartość szczytową

Plamy słoneczne to chłodne, ciemne plamy na powierzchni Słońca. Uważa się, że są one wynikiem tymczasowego stłumienia konwekcji przez wewnętrzne wiry pola magnetycznego Słońca. Dlatego miejsca są chłodniejsze niż ich otoczenie.

Wielkość i liczba plam słonecznych słynie z 11-letniego cyklu, na który po raz pierwszy zwrócił uwagę niemiecki astronom-amator Heinrich Schwabe w 1843 roku. Jednak w 1967 roku Mścisław Gniewyszew z Rosyjskiej Akademii Nauk wskazał, że wiele z tych cykli wydają się mieć dwa szczyty.

Dziś Katya Georgieva z Instytutu Badań Kosmicznych i Słoneczno-Ziemskich w Sofii w Bułgarii mówi, że wie dlaczego. Jej myślenie sugeruje, że wszystkie cykle mają dwa szczyty, ale te często się pokrywają, co utrudnia ich rozdzielenie.

Przez lata astronomowie zbudowali niezwykle szczegółowy obraz dziwnych wzorów związanych z plamami słonecznymi.

Na przykład plamy mają tendencję do tworzenia się parami o przeciwnych biegunach.

Wyjaśnia to koncepcja, że ​​pole magnetyczne Słońca tworzy małe pętle zwane rurkami strumienia, które wiją się jak skręcone gumki i od czasu do czasu przebijają powierzchnię Słońca. Plamy słoneczne tworzą się w punktach wyjścia i wejścia tych pętli, dlatego tworzą się parami o przeciwnej biegunowości.

Plamy mają również tendencję do tworzenia się na dużych szerokościach geograficznych na początku cyklu słonecznego. Następnie, w miarę postępu cyklu, formują się bliżej równika.

Astronomowie uważają, że powodem tego jest to, że pole magnetyczne Słońca ma tendencję do oscylowania w ciągu 11-letniego cyklu. Tak więc pole ma tendencję do rozciągania się na przemian w kierunku północ-południe, a następnie w kierunku wschód-zachód, jak dzwoniący dzwon.

Ta oscylacja popycha rurki strumieniowe przez powierzchnię w pobliżu biegunów na początku cyklu, a następnie bliżej równika w miarę postępu oscylacji.

Wydaje się jasne, że plamy są ściśle powiązane ze złożonymi interakcjami między polem magnetycznym Słońca a wzorami konwekcji w jego zewnętrznej warstwie.

Najprostszy wzór konwekcji polega na tym, że ciepło przemieszcza się w cyklu podobnym do komórki, w kierunku biegunów wzdłuż powierzchni, a następnie z powrotem do równika pod powierzchnią. (Ten wzór jest następnie komplikowany przez takie czynniki, jak siła Coriolisa).

Czasami jednak ten wzór może zostać podważony przez prądy, które zwierają cykl, płynąc prosto z powierzchni do niższych warstw, zamiast podążać za pełnym cyklem do biegunów.

Georgieva mówi, że rurki topnika mają podobny wzór. Niektórzy podążają za pełnym cyklem od równika do bieguna, podczas gdy inni zwierają ten proces. Te różne wzorce zachowań mają tendencję do przepychania rurek topnika przez powierzchnię w różnym czasie.

To ta różnica w zachowaniu prowadzi do podwójnych szczytów w cyklu plam słonecznych, mówi Georgieva. Te dwie części strumienia, przekształcone przez różnicową rotację u podstawy strefy konwekcji, dają początek dwóm szczytom aktywności plam słonecznych, mówi.

To wydaje się wyjaśniać ten dziwny aspekt aktywności plam słonecznych. Istnieje jednak wiele innych ciekawostek. Praca Georgievy jest daleka od ukończenia.

Nr ref.: arxiv.org/abs/1103.4552 : Dlaczego cykl plam słonecznych ma podwójne szczyty

Możesz teraz śledzić blog The Physics arXiv na Świergot

ukryć