`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Почему атмосфера Солнца горячее его поверхности

+66
голосов

Как температура атмосферы Солнца может быть 1 млн градусов по Цельсию, когда температура его поверхности составляет всего лишь около 6000°С?

Моделируя эволюцию внутренней и внешней части Солнца, исследователи из Центра теоретической физики (CNRS/Политехническая школа) и Лаборатории астрофизики (CNRS/CEA/Университет Дидро, Париж) определили механизмы, которые обеспечивают достаточное количество энергии, чтобы нагреть солнечную атмосферу. Слой под поверхностью Солнца, действуя как кастрюля с кипящей водой, генерирует, как полагают, маломасштабное магнитное поле в качестве резерва энергии, которое, как только оно выходит из звезды, нагревает прилегающие слои солнечной атмосферы с помощью структурированных как корни и ветви магнитных полей. Этот нагрев атмосферы, который вносит вклад в генерацию солнечного ветра, заполняющего гелиосферу, вероятно, имеет место и во многих других звездах.

Температура Солнца, которая достигает около 15 миллионов градусов по Цельсию в его ядре, неуклонно уменьшается с расстоянием от ядра, падая до 6000°С на его "поверхности". Логично, что она должна продолжать снижаться в атмосфере. Вместо этого, она поднимается до 10 000°С в хромосфере и превышает 1 миллион градусов по Цельсию в короне. Какой источник энергии может нагревать атмосферу и поддерживать ее при столь высоких температурах? Около века этот вопрос озадачивал астрофизиков, в основном, как он относится к происхождению солнечного ветра, который воздействует на Землю.

Хотя было мало сомнений, что часть энергии из недр Солнца достигает его внешних слоев, точный механизм оставался загадкой. Исследователи сосредоточились на маломасштабном магнитном поле, которое, за исключением пятен, имеет вид, как 'соль и перец' (так говорят, когда седина у человека имеет белые и черные пряди).

Используя мощные численные модели, запущенные на компьютерах в Центре теоретической физики и GENCI при IDRIS-CNRS, команда выполнила симуляцию в течение нескольких часов, основанную на модели из нескольких слоев, один внутри Солнца и другие в его атмосфере. Исследователи наблюдали, что тонкий слой под поверхностью Солнца на самом деле ведет себя скорее как мелкая кастрюля, содержащая кипящую плазму, подогреваемую снизу и формирующую "пузыри", связанные с гранулами. Этот суп из кипящей плазмы генерирует динамический процесс, который усиливает и поддерживает магнитное поле. По мере выхода поля на поверхность, оно образует дублированные концентрации ''мезопятен'', которые, уменьшаясь в количестве, становятся больше и более стойкими. Все это согласуется с наблюдениями.

Ученые также обнаружили, что вокруг солнечных мезопятен появляется структура, напоминающая мангровые леса: перепутанные "хромосферные корни", погруженные в промежутки между гранулами, окружающими "магнитные стволы", которые поднимаются вверх к короне и связываются с крупномасштабным магнитным полем.

Расчеты показывают, что нагрев атмосферы является результатом множественных микроизвержений в мангровых корнях, которые создают интенсивный электрический ток наряду с "пузырями" из кипящей плазмы. Они также обнаружили, что более крупные, но менее многочисленные извержения происходят в окрестности мезопятен, хотя они не способны нагревать верхнюю корону в более крупном масштабе.

Это вулканический процесс порождает "магнитные" волны вдоль стволов, подобные звуковой волне, бегущей вдоль струны. Эти волны затем переносят энергию к верхней короне, которая нагревается за счет их постепенной диссипации. Расчеты ученых показывают также, что по мере того как выброшенное вещество падает обратно на поверхность, оно образует торнадо, которые наблюдаются на самом деле. Вблизи стволов также образуются тонкие струи плазмы, которые связываются с недавно открытыми спикулами (тонкими струями материи, которые выходят из хромосферы и входят в корону). Все эти явления, которые были установлены по отдельности, но не были объяснены, составляют различные энергетические каналы, образуемыми кипящей плазмой, а не единственным источником, как ранее предполагалось.

Исследователи обнаружили, что энергетические потоки описанных ими механизмов, удовлетворяют требованиям всех исследований, изучающих температуру плазмы в солнечной атмосфере, а именно 4500 Вт/м2 в хромосфере и 300 Вт/м2 в короне.

Почему атмосфера Солнца горячее его поверхности

Поверхность Солнца и его магнитное поле типа "соль и перец", за исключением регионов крупных пятен, на основании данных спутника NASA SDO

+66
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT