Модель Бэбкока описывает механизм, который может объяснить магнитные поля и картины солнечных пятен , наблюдаемые на Солнце .
История
Современное понимание солнечных пятен начинается с Джорджа Эллери Хейла , который связал магнитные поля и солнечные пятна. Хейл предположил, что период цикла солнечных пятен составляет 22 года, охватывая две полярные инверсии поля солнечного магнитного диполя.
Гораций В. Бэбкок предложил в 1961 году качественную модель солнечной динамики. [1] В самом крупном масштабе Солнце поддерживает колебательное магнитное поле с квазистационарной периодичностью 22 года. [2] [3] Это колебание известно как динамо- цикл Бэбкока- Лейтона , представляющее собой колебательный обмен энергией между полоидальными и тороидальными компонентами солнечного магнитного поля.
Динамо-цикл Бэбкока-Лейтона
Половина цикла динамо соответствует одному солнечному циклу солнечного пятна . В солнечном максимуме внешнее полоидальное дипольное магнитное поле близко к минимальной напряженности динамо-цикла, но внутреннее тороидальное квадрупольное поле, генерируемое посредством дифференциального вращения [4] , близко к максимальной напряженности. В этот момент динамо-цикла всплывающий апвеллинг внутри конвективной зоны вынуждает возникновение тороидального магнитного поля через фотосферу , что приводит к появлению участков концентрированного магнитного поля, соответствующих солнечным пятнам .
Во время фазы спада солнечного цикла энергия переходит от внутреннего тороидального магнитного поля к внешнему полоидальному, и количество солнечных пятен уменьшается. В период минимума солнечного цикла тороидальное поле, соответственно, минимально, солнечных пятен мало, а полоидальное поле максимально. С ростом следующего 11-летнего цикла солнечных пятен магнитная энергия смещается обратно от полоидального к тороидальному полю, но с полярностью, противоположной предыдущему циклу. Процесс продолжается непрерывно, и в идеализированном, упрощенном сценарии каждый 11-летний цикл солнечных пятен соответствует изменению общей полярности крупномасштабного магнитного поля Солнца. [5] [6]
Рекомендации
- Перейти ↑ Babcock, HW (март 1961 г.). «Топология магнитного поля Солнца и 22-летний цикл». Астрофизический журнал . 133 : 572–587. Bibcode : 1961ApJ ... 133..572B . DOI : 10.1086 / 147060 . ISSN 0004-637X .
- ^ Шарбонно, П. (2014). "Теория солнечного динамо". Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 52 : 251–290. Bibcode : 2014ARA & A..52..251C . DOI : 10.1146 / annurev-astro-081913-040012 .
- ^ Циркер, Дж. Б. (2002). Путешествие от центра Солнца . Издательство Принстонского университета . С. 119–120 . ISBN 978-0-691-05781-1.
- ^ Лейтон, Роберт Б. (апрель 1969 г.). «Магнитокинематическая модель солнечного цикла». Астрофизический журнал . 156 : 1. Bibcode : 1969ApJ ... 156 .... 1L . DOI : 10.1086 / 149943 . ISSN 0004-637X .
- ^ «Солнце переворачивает магнитное поле» . CNN . 16 февраля 2001 . Проверено 11 июля 2009 года .
- ^ Филлипс, Т. (15 февраля 2001 г.). «Солнце переворачивается» . НАСА . Проверено 11 июля 2009 года .