Современные проблемы солнечной физики и гелиостереоскопические эксперименты

---

<< 4. Проблема солнечной переменности | Оглавление | 6. Гелиосейсмология >>

5. Магнитные поля на Солнце - основной возмутитель спокойствия

Известный астрофизик Юджин Паркер пишет: "Если бы во Вселенной действовали только ядерные и гравитационные силы, то общая картина космической эволюции характеризовалась бы постепенной диссипацией тепловой энергии, лишь иногда нарушаемой взрывными событиями. Существует, однако, возмутитель космического спокойствия - магнитное поле". Энергия, выделяющаяся внутри Солнца, вызывает конвективные и турбулентные движения в его внутренних слоях. Магнитные поля, увлекаемые движением проводящей жидкости, растягиваются и изгибаются, приобретая энергию. Конвективные и турбулентные потоки плазмы действуют подобно динамомашине, преобразуя механическую энергию в энергию магнитного поля. На Солнце мы наблюдаем непрерывно изменяющуюся структуру магнитного поля на его поверхности. На рис. 5 - две магнитограммы Саянской обсерватории. Одна из них показывает структуру крупномасштабного магнитного поля в эпоху минимума солнечной активности, вторая - в эпоху максимума. Можно видеть, насколько более сложная структура магнитного поля в эпоху максимума и как усилилась величина напряженности магнитного поля. Полная величина магнитного потока Солнца в цикле солнечной активности меняется почти на порядок (рис. 6).

Как уже отмечалось, в основе механизма генерации магнитных полей лежат конвективные и турбулентные движения плазмы внутри Солнца. Сегодня установлено, что для действия динамо необходимо два условия: вращение и наличие достаточно глубокой конвективной зоны. Дифференциальное вращение в конвективной зоне, при котором экваториальные зоны вращаются быстрее, чем высокоширотные зоны вблизи полюсов Солнца, вытягивает полоидальное магнитное поле Солнца и наматывает силовые линии магнитного поля вокруг Солнца. Таким образом, из полоидального магнитного поля образуется тороидальное магнитное поле, которое постепенно усиливается. Циклонические вихри в конвективной зоне регенерируют из тороидального поля полоидальное поле противоположного знака. Этот процесс изображен на рис. 7 и иллюстрирует в самых схематических чертах генерацию магнитного поля в цикле активности. Усиленное тороидальное магнитное поле внутри конвективной зоны из-за нестабильности, связанной с магнитной плавучестью, прорывается к поверхности и образует группы солнечных пятен и комплекс явлений, составляющий понятие активной области. Таким образом, вращение, конвективные движения, турбуленция запасают свою энергию в магнитном поле вытягиванием и скручиванием силовых линий магнитного поля. Запасенная таким образом энергия магнитного поля рядом возможных механизмов диссипации греет хромосферу и корону, выбрасывает протуберанцы и горячее корональное вещество (рис. 8), генерирует солнечные вспышки и солнечный ветер. Энергия теряется из замкнутых магнитных областей излучением (особенно в УФ и мягкой рентгеновской области), выносом корональной массы эруптивными процессами и постоянным переносом массы из открытых магнитных структур в корональных дырах. Хотя разработаны различные модели динамо, механизмы локального усиления магнитных полей, но сегодняшнее состояние проблемы хорошо отражает высказывание известного астрофизика Вайса (Weiss N.O.): "Процесс работает, но детали ошибочны". Основные проблемы разработки деталей процесса связаны с тем, что еще нет подробных данных о том, как вращаются внутренние слои Солнца, какова структура движений вещества в конвективной оболочке Солнца, какова структура магнитного поля во внутренних слоях Солнца. Ответы на эти вопросы и составляют проблему солнечного магнетизма и его переменности, и решение проблемы непосредственно связано с проблемой внутреннего строения Солнца.

---

<< 4. Проблема солнечной переменности | Оглавление | 6. Гелиосейсмология >>

Публикации с ключевыми словами: физика Cолнца - Солнечная активность - солнечно-земные связи Публикации со словами: физика Cолнца - Солнечная активность - солнечно-земные связи
См. также: Протуберанцы и волокна на активном Солнце Выброс солнечного волокна Солнечный минимум против солнечного максимума Наше все более активное Солнце В зеленой компании: северное сияние над Норвегией Падающая башня, активное Солнце Волокно отрывается от Солнца Все публикации на ту же тему >>