УДК 523.947-337

Механизм раздельного формирования наблюдаемых явлений солнечной активности в северном и южном полушариях Солнца

Плеханов Пётр Георгиевич

Плеханов Пётр Георгиевич – инженер механик,  астроном, преподаватель, профессор РАЕ, руководитель Астрономической лаборатории Самарского машиностроительного колледжа в сотрудничестве Самарским университетом. 

Аннотация: Обосновывается предположение о том, что в раннем периоде формирования Солнце его  магнитосфера  была подобна магнитосфере планеты Юпитер (не состоявшаяся звезда). Показано преобразование  магнитосферы в механизм генерации слабого поля в недрах Солнца. Формирования магнитосферой конвективной зоны в сформировавшемся Солнце. Приводится  схема конвективной зоны Солнца из торов действующего цикла и формирующихся торов следующего цикла противоположной полярности в северном и южном полушариях. Рассматриваются процессы преобразования  полоидального поля в тороидальное, его раздельного усиления  путем увеличения торов до глобального (максимум активности) и  уменьшения (минимум активности) при смещении к экватору. На схеме показана периодичность смены диполя Солнца и смены 11-и и 22-х летних циклов солнечной активности и раскрывается физика Солнца и  наблюдаемых явлений солнечной активности.

Ключевые слова: динамо Солнца,  раздельное динамо Солнца, солнечная  активность, «затравочное» магнитное поле, активные зоны Солнца, противоположной полярности и их глобальные потоки плазмы, циклы солнечной активности, солнечные пятна.

ВВЕДЕНИЕ

В работе [Витинский, 1983] изложена  основа активности Солнца, которая заключается в цикличности  и активности магнитосферы в недрах Солнца, а период цикла определяет время  перераспределения крупномасштабных потоков плазмы «вмороженной» в силовые магнитные линии в недрах Солнца и его конвективной зоне. Проблема наблюдаемых явлений и циклов солнечной активности была поставлена с самого начала исследования Солнца. Солнечная  активность во времени определяется циклом в  11 лет  (закон Швабе – Вольфа), а в пространстве определяется средней широтой  смещения активных зон к экватору (закон Шперера). Смена диполя Солнца и групп солнечных пятен определяется 22-х летним циклом солнечной активности (закон Хейла).  Активные области расположены в северном и южном полушариях Солнца. Указаны законы, которые основаны только на наблюдаемых явлениях солнечной активности, а  природа  их формирования не известна.  Существующая  Схема биополярных магнитных областей  Х.В. Бебкока не объясняют смену циклов солнечной активности, физику открытых законов и смену   11-и и 22-х летних циклов.  Сегодня нет единой теории физики смены циклов и не ясен механизм генерации затравочного магнитного поля в недрах Солнца   и его усиления.

В  статье авторы приводят схему механизма генерации в недрах Солнца  слабого магнитного поля и раздельного  его усиления в конвективной зоне северного и южного полушарий Солнца. Показаны процессы формирования конвективной зоны и  наблюдаемых явлений солнечной активности и  физику ее законов.

СХЕМА МЕХАНИЗМА ГЕНЕРАЦИИ

На рисунке 1 показана схема механизма генерации слабого магнитного пояса в недрах Солнца.

1

Рисунок 1. Механизма генерации слабого магнитного поля.

В механизм генерации слабого магнитного поля входит:

  1. Плазменный тор
  2. Ядро Солнца
  3. Конвективная зона
  4. Магнитные силовые линии
  5. Магнитные силовые трубки
  6. Хромосфера

Схема механизма  состоит из силовых линий магнитного поля с вмороженной в них плазмой и  соответствует наблюдаемой магнитосфере планеты Юпитер (не состоявшаяся звезда).  Химический состав Юпитера полностью соответствует химическому составу Солнца.  Открытие мини  звезд по размерам чуть больше  Юпитеру и газовых экзопланет  свидетельствуют о едином процессе формирования газовых гигантов и звезд, в которых наблюдается единая схема магнитосферы.

С увеличением размера и массы Солнца механизм формирует конвективную зону, которая показана на сложной схеме механизма генерации слабого магнитного поля и формирования конвективной зоны, смотри Рис. 2.

2

Рисунок 2.  Схема механизма генерации слабого тока и конвективной  зоны Солнца.

На схеме  показан  механизм генерации слабого магнитного поля, в который входит:

  1. Механизм генерации
  2. Конвективная зона, которая состоит из: действующего тора 7 северного полушария, действующего тора 8 южного полушария противоположной полярности; тор 9 следующего цикла северного полушария противоположной полярности тору 7, тор 10 южного полушария противоположной полярности тору 9.

Конвективная  зона формируется путем наматывания  силовых линий двух петель в каждом полушарии  Солнца дифференциальном  вращением его  атмосферы.  Ближние к экватору силовые линии петель полушарий наматываются в зоне экватора и в  циклах активности Солнца не участвуют. В циклах активности Солнца участвуют  силовые линии петель исходящих из полюсов Солнца См. Рис3.

3

Рисунок 3.  Схема  наматывания силовых линий двух петель в северном и южном полушарии Солнца.

Наматывание петель повторяется при раздельном формировании торов следующего цикла в северном и южном полушариях Солнца, что определяет  смену 11-И и 22-Х летних циклов солнечной активности.Имеется схема Бебкока с наматыванием одной петли для северного и южного полушарий Солнца, в которой  периодичность циклов не работает.  

СМЕНА 11-И и 22-Х ЛЕТНИХ  ЦИКЛОВ И ДИПОЛЯ В ПОЛУШАРИЯХ СОЛНЦА

Приводятся схема эволюции тора и формирования наблюдаемых процессов в конвективной зоне северного и южного полушарий Солнца действующего цикла  «А» солнечной активности и схема следующего цикла «Б» солнечной активности, которые показаны на рисунке 4.

На рисунке показана схема цикл А солнечной активности и схема цикла  Б, в которых наблюдается смена действующих торов и смена  полярности торов и их солнечных пятен. Показаны зарождающие в полюсах Солнца, малые торы, формирующиеся торы и  действующие торы и их эволюция при смещении к экватору. При этом все торы имею разную полярность. Малые торы  дифференциальным вращением атмосферы Солнца увеличиваются в размерах и количеством силовых линиях с «вмороженной» плазмой» до глобального при этом их тороидальное магнитное поле так же усиливается до максимума. Далее при приближении к  экватору максимум магнитного поля благодаря выброса плазмы (образования солнечных пятен) уменьшается до минимума и нейтрализуются. Наступает период спокойного Солнца, в это время  в его полюсах формируется малый  тор следующего цикла противоположной полярности.  Таким образом,  время  смещения  торов от полюсов Солнца к его  к экватору определяет 11-и летний цикл солнечной активности, смены диполя Солнца и смены 22-х летнего цикла.  За время  эволюции действующих торов в конвективной зоне северного и южного полушарий Солнца  формируются наблюдаемые явления солнечной активности. Смена диполя происходит в период максимума активности Солнца, а смена 11- и летних циклов связано с сменой тора действующего цикла на тор следующего цикла.

4 

Рисунок 4.  Схема раздельной динамо-модели солнечной активности.

1 – Фотосфера; 2 – хромосфера; 3 – корона; 4 – вид натяжения и наматывания силовых магнитных линий действующего цикла в конвективной зоне под фотосферой Солнца; 5 – вид зарождения, силовых магнитных линий следующего цикла солнечной активности; 6 – полярность солнечных пятен в северном полушарии Солнца; 7 – полярность солнечных пятен в южном полушарии Солнца.

За время активной эволюции глобальные торы плазмы в конвективной зоне северного и южного полушарий Солнца  смещаются  к экватору. В зоне экватора торы уменьшаются до минимума, затухают и  нейтрализуются. Параметры глобальных торов в полушариях Солнца и время  их эволюция  определяют  характер каждого цикла и уровень   активности Солнца и наблюдаемых явлений. Смена  торов и  количество  пятен определяет уровень  солнечной активности и смену 11-и летнего цикла (закон Швабе-Вольфа). Смещение плазменного тора к экватору определяется наблюдением   смещения зоны  образования пятен к экватору (закон Шперера).  Смена тора разной полярности определяет сменой диполя и 22- летних циклов полярности  определяет  смену диполя и полярности  солнечных пятен (закон Дж. Хэйла).

 НАУЧНОЕ ЗНАЧЕНИЕ

  1. Отличительные по форме, параметрам и времени активных зон наблюдаемые в  северном  и южном полушариях Солнца подтверждает предлагаемую схему раздельного динамо-солнца.
  2. Модель механизма раздельного динамо солнечной активности и смены ее циклов в полушариях Солнца имеет научное значение и  является новым направлением исследования физики Солнца и его активности.
  3. Предлагаемая в статье модель механизма обладает большей вероятностью существования и объяснения   физики законов: Швабе-Вольфа, Щперера и Дж.Хейла.

Продолжением исследования механизма солнечной активности  числовым и компьютерным моделированием,  математическим обоснованием его схемы можем раскрыть  новые направления исследования физики Солнца и предсказывать наблюдаемые явления солнечной активности.

Список литературы

  1. Витинский Ю.И. Солнечная активность – М.: Наука, 1983.
  2. Гибсон Э. Спокойное Солнце М.: Мир, 1977.     
  3. Герельс Т. Юпитер  -М.: Мир, 1976.
  4. Каплан С.А. Физика звезд – М.: Наука, 1977.                                
  5. Миттон С.    Дневная звезда Пер. с англ. - М.:  Мир, 1984 –208 с.
  6. Плеханов П.Г. Предпосылки существования центрального тора в недрах Солнца. Доклады 53-ей межвузовской научной конференции СГПУ, 1999,     Стр.69-72.
  7. Плеханов П.Г. Научная гипотеза о существовании механизма генерации затравочного магнитного поля, его усиления в конвективной зоне и смены 11-и и 22-х циклов Солнечной активности Заявка в РАЕН - 2011.
  8. Северный А.Б. Некоторые проблемы физики Солнца – М.: Наука.
  9. Таблица Г.М. Рудницкого, журнал «Земля и Вселенная» (2005 № 3, 4,  2006 № 5,6, 2008 № 1.2 и 2011 № 3).

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail