новости космоса
2439 17
03 декабря 2019 19:08:03

Ученые пытаются разгадать тайну Солнца, стоящую перед наукой уже 60 лет

Ученый из Университета Квинс в Белфасте, Северная Ирландия, возглавляет международную команду, предпринимающую попытки ответить на вопрос, почему происходит возрастание интенсивности магнитных волн, рождающихся на поверхности Солнца. Ответ на этот вопрос поможет сделать шаг вперед на пути к разрешению давно стоящей перед наукой проблемы, состоящей в том, что температура короны – внешней атмосферы Солнца – по необъяснимым причинам во много раз превышает температуру видимой поверхности нашей звезды.

На протяжении 60 лет наблюдения Солнца показывали, что магнитные волны, покидая недра светила, значительно увеличивают свою интенсивность, однако до настоящего времени у исследователей не было надежных данных, позволяющих обоснованно раскрыть механизм этой интенсификации.

В новой работе ученые, объединившиеся с целью исследования солнечной атмосферы в консорциум под названием Waves in the Lower Solar Atmosphere (WaLSA), провели наблюдения Солнца при помощи телескопа Dunn Solar Telescope, расположенного в штате Нью-Мексико, США, для изучения магнитных волн, рождающихся в недрах нашего светила.

Согласно результатам анализа и численного моделирования, проведенного учеными консорциума при помощи суперкомпьютеров, процесс усиления волн может быть связан с формированием «акустического резонатора» - области, где значительные изменения температуры между поверхностью Солнца и его внешней короной формируют границы, которые частично отражают и таким образом захватывают волны, приводя к колоссальному увеличению их интенсивности.

Ученые также нашли, что толщина этой резонансной полости – расстояние между зонами со значительными перепадами температур – является одним из ключевых факторов, влияющих на характеристики зарегистрированного движения волн.

Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy; главный автор Дэвид Б. Джесс (David B. Jess).


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
Pourquoi13 · 03-12-2019

как то туманно, сначала кто-то образовал корону, разогрел ее, создал резонатор, который усиливает и т.д.,
Может быть уважаемый viktorchibis придет и пояснит механизм отражения магнитных волн (кстати заодно в чем их отличие от электромагнитных) от градиента температур?

2
graviton22 · 03-12-2019

О том, что должны возрастать электромагнитные волны внутри Солнца, да и внутри звезд, то это известно давно. Но только эти волны немагнитные должны быть и не последние 60 пет они возрастают, а всегда.

3
pervokursnik42 · 04-12-2019

Вот сейчас глупый вопрос задам) А чем температуру короны померяли?
Ps. Сори, я в офлайне иногда пропадаю, но вроде как возращаюсь. Буду признателен прочитать ваш ответ.

4
elena140 · 04-12-2019

«акустического резонатора» Возникает сравнение со звуком.Кстати есть ли данные какова сила звука на солнце?

5
viktorchibis33 · 04-12-2019

Pourquoi (1), был у нас на сайте коллега Teddy, большой апологет магнитных полей. Он бы нам сейчас всё растолковал про них. Но в его отсутствие приходится разбираться самим.
Мне в целом понравилось объяснение в совсем недавней новости на нашем же сайте www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191115110238
Суть такова – всё сводится к пересоединению магнитных линий разных источников магнитного поля и образованию в этом месте спикул (гейзеров плазмы), «в результате чего происходит взрывной переход магнитной энергии в тепловую и кинетическую».
В той новости есть один единственный комментарий:
dilettant111 (16-11-2019) – «Чё, "загадка солнечной короны" перестала быть таковой? И эта потрясающая новость никого не зацепила? Куда катится этот мир?!».
От всех коллег извиняюсь перед dilettant-ом за нашу аппатию, и хочу предложить немного модернизированный вариант – задом на перед.
Солнце – это мешок плазмы с мощной печкой внутри, в результате сильного подогрева все атомы рассыпаются на электроны и ядра. Локальный неравномерный разогрев мешка плазмы приводит к турбулентным явлениям (кипению плазмы) – фактически это вихри тех самых заряженных частиц. Но внутри Солнца эти вихри ничего не образуют – в едином потоке крутятся разнополярные частицы, и создаваемые ими магнитные поля компенсируют друг друга. А вот когда эти вихри добираются до поверхности Солнца (границы раздела двух сред с сильно различающейся плотностью), то, из-за большой разницы масс электронов и ядер, происходит разделение единого вихря на два разнополярных вихря (сепарация по массе) со встречными магнитными полями (полюсами), которые отталкиваются друг от друга и далее эти вихри существуют независимо. Таким образом, поверхность Солнца усеяна множеством вихрей заряженных частиц разной полярности, генерирующим такое же количество магнитных полей, обращенных наружу Солнца разными магнитными полюсами. А далее работает механизм пересоединения магнитных линий МП соседних разнополярных вихрей и образование спикул с соответствующими последствиями, обнаруженными исследователями.
Как-то так, ИМХО.

6
Pourquoi13 · 04-12-2019

viktorchibis, спасибо за пояснения, но честно скажу концепция вихрей для меня очень сложна, но меня в первую очередь интересовал механизм формирования отражения магнитных (наверное все-таки эл.магнитных?) волн от солнечной короны, которую я представляю физически как градиент температуры.

7
Pourquoi13 · 04-12-2019

pervokursnik, Ваш вопрос на самом деле не такой простой, технических деталей я не знаю , но если принципиально, то температуру короны определяют по спектрам излучения внутриатомных процессов многократно-ионизированных элементов

8
Pourquoi13 · 04-12-2019

Кстати, еще вопрос, если можно, а у других звезд, также наличествует корона, горячее поверхности самой звезды, или Солнце - редкий случай?

9
viktorchibis33 · 04-12-2019

Pourquoi, проще с шариками? А что такое эл.магнитная волна? Это и есть связанные электрические и магнитные вихри последовательно генерирующие друг друга. Роторы в уравнениях Максвелла помните? Это и есть вихри, генерирующие противоположный момент.
И сводить всё к электромагнитным волнам (полям) тоже не надо. Есть электростатическое поле стационарного заряда. Есть чисто магнитное поле постоянного магнита, или электромагнита (катушки с постоянным током). Вот те магнитные поля вихрей заряженных частиц на поверхности Солнца, о которых я писал, как раз такими и есть. При пересоединении они напоминают пружинки слинки (протуберанцы), оба конца которых закреплены на Солнце. На эту тему на сайте есть ещё одна статья:
www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=11177
Вообще ко всем научным новостям надо относить двояко, с одной стороны с сомнением, с другой - находить в них рациональное зерно. Похоже в данной новости мы с Вами нашли разные рациональные зёрна.

10
pervokursnik42 · 04-12-2019

Pourquoi1, понял. Кстати ловите плюсик

11
graviton22 · 04-12-2019

Мной впервые объяснялся факт нагрева Солнечной короны, следующим образом:
1). При уплотнении, центростремительными силами вихрей (ЦССВ) - Солнца и звезд - кинетическая энергия звездного вещества была преобразована в потенциальную энергию.
2). Солнечное (звездное) вещество, перейдя в потенциальную энергию, находилось в ней, многие миллиарды лет в заточении.
3). И вот после миллиардов лет заточения, некоторое звездное вещество, путем выбросов и взрывов, словно тысячекратно раз сжатая пружина, ощутив снова кинетическую энергию, нагревает все до белого каления, а отсюда и разогрев короны Солнца (звезд). © graviton 04-12-2019

12
Pourquoi13 · 04-12-2019

viktorchibis, спасибо за ответ, но уж извините я все равно не могу ухватить глубинный смысл вихрей , их особенностей, хотя бы потому, что вы описываете их взаимодействие как последовательное возбуждение электрического и магнитного полей, а я насколько помню обычную школьную физику , там в эл. магнитной волне возбуждение этих полей синфазно, но не суть.. мне непонятно почему все типы излучений с поверхности солнца спокойно проходят сквозь корону, что мы и наблюдаем на Земле. Но вот какие-то магнитные волны (как утверждают авторы) отражаются от границы короны и многократно усиливают излучение как в стоячей волне, я и хотел понять механизм, то ли это отражение от плазмы в короне, то ли это отражение вызвано огромным (миллионы градусов) градиентом температуры и что первично (яйцо или курица) возникновение резонатора или перегрева ?

13
Pourquoi13 · 04-12-2019

pervokursnik, благодарю за поддержку!

14
pervokursnik42 · 05-12-2019

Ребята, прошу прощения за "мой французский". Я очень часто вижу слово "вихрь" и просто пропускаю эти абзацы "наискосок". Мне просто не понятно, что вы под словом "вихрь" понимаете? Дайте, пожалуйста, точную дефиницию "вихрь".

Скажем так, для меня вихрь, это кратковременное закручивание потока воздуха летним днем во дворе.

Вот определение по словарю Дмитриева: Вихрь — это резкий порыв сильного ветра, который имеет круговое движение. По Ушакову и Ожегову: Порывистое круговое движение ветра (взял с academic из интернет)

Т.е. здесь имеет место четыре вещи:
1. Порывистость (не постоянность).
2. Кратковременный сильный импульс вызванный промчавшимся школьником во коридоре школы, либо проехавшей машиной, либо открытыми форточками противоположных окон квартиры и т.д..
3. Атмосфера.
4. Движение воздуха по кругу из-за того, что параллельные слои стоят, а в них движется центральный слой "увлекая" смежные области

15
pervokursnik42 · 05-12-2019

Или буря нужна. Скажем как в стихотворении:
Буря мглою небо кроет
Вихри снежные крутя.

Т.е. здесь как бы во 2. пункте фактором будет буря.

16
viktorchibis33 · 05-12-2019

Pourquoi (12), pervokursnik (14)
Что такое электрические и магнитные вихри хороший вопрос. Впрочем, как и вопрос – а что такое элементарные частицы?
ST определяет электрические и магнитные вихри, как замкнутые цепочки квадрупольных корпускул пространства, соединенных последовательно своими электрическими или магнитными моментами. Далее работает условный шаблон, - считается что указанные моменты имеют направление. Иногда их трактуют даже, как движение, например – «силовые линии магнитного поля ВЫХОДЯТ из северного магнитного полюса и ВХОДЯТ в южный полюс». Плюс вспомните правила буравчика, левой руки, правой руки. Таким образом сложились понятия электрических и магнитных вихрей. Эту терминологию подхватили и математики, описывая соответствующие процессы оператором, которому дали название ротор. Это нашло отражение и в названии соответствующего раздела физики – электродинамика. На самом деле в электрических и магнитных вихрях ничего не крутится, в отличии от газодинамических и гидродинамических вихрей. Но есть одна особенность, касающаяся электрических вихрей. В их качестве могут выступать соответствующие перемещения электрических зарядов. Это и происходит в плазмодинамике, когда круговое движение плазмы генерирует магнитное поле (магнитные вихри).
Теперь про соотношение фаз связанных эл. и магн. вихрей. Вопрос разноплановый. Известно, что чем больше ток, тем выше напряженность магнитного поля вокруг проводника. Вроде бы два параметра синфазны. Теперь возьмем другой процесс. Когда ток в соленоиде начинает, допустим, убывать, то тут же в соленоиде появляется ЭДС самоиндукции, с направлением, препятствующим убыванию тока. Налицо сдвиг фаз отдельных параметров. Это характерно для процессов, обладающих реактивным сопротивлением, способных ЗАПАСАТЬ и НЕСТИ в себе ЭНЕРГИЮ. Именно это и происходит в эл. и магн. вихрях реальных фотонов и симплов. Вот Вам и элементарные частицы, кстати.

17
pervokursnik42 · 06-12-2019

viktorchibis, спасибо.

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2020. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!