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太阳的磁场如此杂乱,究竟是怎么回事?

文/袁玉刚

咱们的太阳质量占太阳系的98%,给整个太阳系供给光和热。太阳的磁场散布于太阳和行星际空间,比地球更杂乱。

图1 太阳偶极磁场

在大标准结构上,一方面太阳具有南北南北极的偶极磁场叫遍及磁场,南北南北极区极性相反。极区的磁场强度一般约为1高斯,但南北极喷射时约为1000高斯;日面安静区磁结点的磁场强度可达上千高斯。另一方面还具有一个东西坚持的全体磁场。日面上有两个极性相反的磁区,每自转一周(约27天),全体磁场改变两次,极性由正变负,又由负变正。

图2 太阳喷射

在小标准结构上,日面活动区黑子的磁场强度约为1000~3000高斯;谱斑的磁场强度约为200高斯;日珥的磁场强度约为10~200高斯,且绝大多数是双极磁场。

图3 太阳小型喷射

太阳磁场首要在光球、色球和日冕低层中,内部和日冕外则很弱。太阳磁场还充满于行星际空间,构成行星际磁场,极性与太阳全体磁场共同,跟着脱离太阳的间隔添加而削弱。

太阳遍及磁场来历是一个没有彻底解决的难题。现有干流学说以为太阳的磁场是剪切层的自激起的磁场发电机效果。这种自激起发电机机制完成了外表磁场的环向重量和极向重量之间不断彼此转化的循环(贝博库克—莱顿机制),解说了一些地舆观测现象。别的一种学说以为现有的磁性是几十亿年前构成太阳的物质遗留下来的。

干流学说仍然存在一些缺点。美国的《科学(Science)》杂志指出:“依照现有的理论,无法模仿再现太阳活动的22年磁周期,或许其间要害的细节仍然在咱们把握之外,或许咱们需求一个全新的理论从头来过。”别的,现有的理论是针对太阳均匀磁场的,无法描绘实在磁场的来源和演化。例如,磁通量输运发电机研讨仍限于两维、轴对称的景象,描绘的是每个太阳自转周均匀磁通量密度随纬度和时刻的演化。太阳强磁场和大耀斑常常呈现在特定的“活动经度”或“活动穴”内的现实无法得到解说。

依据我的旋涡理论,太阳是太阳系旋涡里的一个旋涡,占有太阳系中心方位。其所有物质都环绕自转轴或许说黑洞壁旋转,角速度内快外慢,导致内外层物质彼此冲突、生热生电,南北极喷射而发光。这便是太阳遍及磁场的来源,外因是外力推进而自转,内因是物质彼此冲突、生热生电。依照右手螺旋规律,太阳的磁N极便是地舆南极。假如持续追查缘由,则是旋涡自身的力场便是一个引斥力的偶极力场,仅仅闪现出了电磁力场罢了。

星球的遍及磁场都是这样构成的。这种旋涡理论或许模型比上述两个学说要自洽得多,简略得多。惋惜,离经叛道,不为干流观念所承受。尤其是日冕反常高温问题,因为太阳南北极喷射中心物质粒子绕着磁力线螺旋上升然后落下来构成日冕,日冕温度当然要比辐射构成的光球和色球温度高。干流理论只知道万有引力,哪里能够解说这种反引力现象呢?

太阳的全体磁场要简略一些,仅仅赤道邻近带电粒子的喷射构成磁N极,但却破坏了一般磁场的有序散布。每个旋涡至少都有两条对称的旋臂。太阳的两条旋臂影响赤道邻近的带电物质粒子的喷射,呈现“活动经度”或“活动穴”,影响了全体磁场。

相同依照右手螺旋规律,太阳每次喷射的磁N极都是向外的。遍及磁场的磁S极是人为冠上去的,其实它也是磁N极。因为带电物质粒子绕磁力线螺旋运动时,在赤道上看,公转方向与磁N极相反。但站在极点透过太阳看,公转方向是相同的。这样真实的磁S极应该在赤道。或许,你现在能够了解为什么木星的一些磁力线会落向赤道了吧!

图4 木星磁力线

但在赤道两边,喷射的物质粒子自转方向相反,所以,看起来磁极相反。另一方面,喷射的物质粒子又落回外表,就呈现磁N极、磁S极。现在,你或许能够了解为什么全体磁场和黑子磁场有正有负了吧!

因为干流理论在南北极和赤道上的电磁现象给予了两种解说模型,导致人们思想上的紊乱,影响了科学的开展。其实,太阳的带电粒子喷射绝大多数都应该是磁N极向外,因为原子撕裂后,正负电荷应该是持平的即C对称。

在小标准结构上,黑子、谱斑、日珥的磁场也是带电粒子喷射的伴生现象。之所以是双极磁场,首要是因为这些小型喷射挣脱不了引力的捆绑而落回日面。相邻的喷射有时彼此搅扰,但也仅仅搅扰。磁力线能够穿插,磁场能够堆叠,但不是磁重联,而是以强凌弱。

图5 太阳的火山喷射

这样太阳就有4个磁极和许多个小磁极,彼此影响,此伏彼起,构成了壮丽的立体画面。你就把它看做火山喷射好了。那局面、那情形渐渐赏识吧!

至于太阳活动周的构成机制,现得到公认的是较差自转理论。它以为太阳的较差自转(太阳自转)使光球下面的水平磁力线管环绕起来,到必定时分,上浮到日面,构成双极黑子。因为很多的双极黑子磁场的胀大和分散,本来的遍及磁场被中和掉了,接着就会呈现极性相反的遍及磁场。这样就解说了太阳的22年磁周期。

我不以为然。其实,太阳的22年磁周期仅仅太阳绕自己的公转轨迹螺旋运动一周的时刻。间隔公转轨迹平面近的那一极喷射气势强于另一极,彼此平衡的成果便是磁极11年转换了一次,22年康复原样。但实际上。太阳现已前进了一个螺距。当然,也能够以为太阳斜着转到轨迹内侧,近银心的磁极喷射增大了。太阳系行星际磁场的极性也跟着改变。

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