Güneş dinamo - Solar dynamo
Güneş dinamosu bir olan fiziksel üretir süreç Güneş 'in manyetik alan . Dinamo teorisinin bir varyantı ile açıklanmıştır . Güneş'in içinde doğal olarak oluşan bir elektrik jeneratörü , birlikte manyetohidrodinamik yasalarını oluşturan Ampère , Faraday ve Ohm yasalarının yanı sıra akışkanlar dinamiği yasalarını izleyerek elektrik akımları ve bir manyetik alan üretir . Güneş dinamosunun ayrıntılı mekanizması bilinmemektedir ve güncel araştırmaların konusudur.
mekanizma
Bir dinamo , kinetik enerjiyi elektrik-manyetik enerjiye dönüştürür . Bir elektriksel olarak iletken bir sıvı kesme ya da daha karmaşık bir hareket , örneğin türbülans olarak, geçici içinden bir manyetik alan yükseltebilmektedir Lenz yasası : ilk alan deforme sıvı bir manyetik alan indükler elektrik akımları sıvı hareket halindedir. Akışkan hareketi yeterince karmaşıksa, advektif akışkan amplifikasyonu esasen difüzyon veya omik bozunmayı dengeleyerek kendi manyetik alanını sürdürebilir. Bu tür sistemlere kendi kendini idame ettiren dinamolar denir . Güneş, Güneş içindeki konvektif hareketi ve diferansiyel dönüşü elektrik-manyetik enerjiye dönüştüren kendi kendini idame ettiren bir dinamodur .
Şu anda, takoklinin geometrisi ve genişliğinin, çok daha güçlü bir toroidal alan yaratmak için zayıf polioidal alanı sararak solar dinamo modellerinde önemli bir rol oynadığı varsayılmaktadır . Bununla birlikte, radyasyon çekirdeği olmayan ve sadece bir konveksiyon bölgesine sahip olan daha soğuk yıldızlar ve kahverengi cücelerin yakın zamanda yapılan radyo gözlemleri , bunların yokluğuna rağmen büyük ölçekli, güneş kuvvetli manyetik alanları koruduklarını ve güneş benzeri aktivite sergilediklerini göstermiştir. takoklinler. Bu, güneş dinamosunun işlevinden tek başına konveksiyon bölgesinin sorumlu olabileceğini düşündürmektedir.
güneş döngüsü
Güneş manyetik alanının en belirgin zaman değişimi, güneş lekelerinin artan ve azalan sayısı ve büyüklüğü ile karakterize edilen yarı periyodik 11 yıllık güneş döngüsü ile ilgilidir . Güneş lekeleri, Güneş'in fotosferinde koyu lekeler olarak görünür ve manyetik alan konsantrasyonlarına karşılık gelir. Tipik bir solar minimumda , çok az güneş lekesi görülür veya hiç görülmez. Görünenler yüksek güneş enlemlerinde. Güneş döngüsü maksimuma doğru ilerledikçe , güneş lekeleri Spörer yasasına uygun olarak güneş ekvatoruna daha yakın oluşma eğilimindedir .
11 yıllık güneş lekesi döngüsü, 22 yıllık Babcock – Leighton güneş dinamo döngüsünün yarısıdır; bu, toroidal ve poloidal güneş manyetik alanları arasında salınımlı bir enerji alışverişine karşılık gelir . En güneş döngüsü en dış poloidal dipolar manyetik alan onun dinamo döngüsü asgari mukavemet yakın olmakla birlikte, bir iç , toroidal içinde diferansiyel rotasyon yoluyla üretilen dört kutuplu alan tachocline bölgesi , maksimum gücü yakındır. Dinamo döngüsünün bu noktasında, konveksiyon bölgesi içindeki yüzer yükselme , toroidal manyetik alanın fotosfer boyunca ortaya çıkmasını zorlayarak, zıt manyetik kutuplarla kabaca doğu-batı hizalı güneş lekesi çiftlerine yol açar. Güneş lekesi çiftlerinin manyetik polaritesi, Hale döngüsü olarak bilinen bir fenomen olan her güneş döngüsünü değiştirir.
Güneş döngüsünün azalan evresi sırasında, enerji iç toroidal manyetik alandan dış polioidal alana kayar ve güneş lekelerinin sayısı azalır. Solar minimumda, toroidal alan buna uygun olarak minimum güçte, güneş lekeleri nispeten nadirdir ve polioidal alan maksimum güçtedir. Bir sonraki çevrim sırasında, diferansiyel rotasyon, manyetik enerjiyi, önceki çevrime zıt bir polarite ile poloidal alandan toroidal alana geri dönüştürür. Süreç sürekli olarak devam eder ve idealize edilmiş, basitleştirilmiş bir senaryoda, her 11 yıllık güneş lekesi döngüsü, Güneş'in geniş ölçekli manyetik alanının polaritesindeki bir değişikliğe karşılık gelir. Uzun güneş aktivitesi minimumları, dalga girişiminin dayak etkisinin neden olduğu güneş manyetik alanının çift dinamo dalgaları arasındaki etkileşim ile ilişkilendirilebilir.