为什么太阳的磁场每隔十一年就会逆转?

日期:2018-05-15 人气:16

太阳的磁场大约每11年翻转一次,定义这个周期。当太阳黑子和耀斑活动达到峰值时,开关发生在磁活动的最大峰值附近。我们展示了2010年10月10日(太阳最小),2013年12月25日(太阳最大)和2017年6月25日(太阳最小)获得的美国国家航空航天局太阳动力观测站(SDO)拍摄的太阳图像,以及艺术家的印象太阳的领域。 NASA / SDO / A。 Strugarek等人;插图:L. Almeida,北里奥格兰德联邦大学(UFRN),巴西

em天文学家现在可以解释为什么太阳的磁场每隔十一年就会逆转。新的研究解释了恒星的磁周期的持续时间取决于它的旋转,并且可能有助于科学家了解太阳周围以及类似恒星周围的暴风雨天气现象。 / em

在所谓的太阳活动周期中,太阳的磁场在过去的几个世纪中每11年就会颠倒过来。这个南极磁极切换到北极,反之亦然的过程发生在每个太阳活动周期的高峰期,并源自称为“发电机”的过程。磁场由发电机产生,包括恒星的旋转以及恒星内部对流和热气体的升降。

对于太阳而言,科学家们知道磁场起源于其湍流外层,并且对太阳旋转的速度有着复杂的依赖性。科学家们还测量了具有与太阳类似性质的遥远恒星的磁性周期。通过研究这些磁性的特征,科学家们有了一个非常有前途的方法来更好地理解与发电机过程相关的我们太阳中的磁场演变。

包括蒙特利尔大学,哈佛 - 史密松天体物理中心,能源替代能源委员会和联邦大学北里奥格兰大学在内的国际合作组织开展了一套3D模拟室内类似于太阳的恒星来解释它们磁场周期的起源。科学家们发现,磁周期的周期取决于恒星的旋转速率。趋势是旋转更慢的恒星有更快的重复磁循环。

“我们发现的趋势不同于过去发展的理论。这真的为我们理解恒星的磁性打开了新的研究途径,“法国科学技术委员会能源替代品委员会的Antoine Strugarek说,该论文是7月14日出版的”科学杂志“上发表的一篇论文的主要作者。

一个重要的进展是科学家的模型可以解释太阳和恒星的周期,天文学家将它们分类为太阳。以前科学家认为,太阳的周期可能与太阳类星体的行为不同,其周期比预期的要短。

“我们的工作支持这样的想法,即我们的太阳是一颗平均的中年黄矮星,其磁周期与其恒星表兄弟的周期相一致,”哈佛 - 史密松天体物理中心的Jose-Dias Do Nascimento说道。 (CfA)和巴西Rio G. do Norte大学(UFRN)。 “换句话说,我们确认太阳真的是一个有用的替代方法,用于以许多方式了解其他恒星。”

通过观察越来越多的恒星并用数值模拟探索与太阳星系不同的恒星结构,研究人员希望能够改进他们关于恒星磁性周期起源的新方案。

这项工作的一个长期目标是更好地理解“空间天气”,这个术语用于描述从太阳和其他恒星吹来的粒子风。这种风的加速机制可能与恒星大气中的磁场有关。在极端情况下,太空天气会中断地球上的电力,并且对卫星和宇航员来说可能非常危险。

Do Nascimento说:“由于太空天气的影响,整个磁场的变化对整个太阳系和其他行星系统都有影响。

PDF研究副本:利用非线性发电机模拟来调和太阳和恒星磁循环

资料来源:哈佛 - 史密森天体物理中心