引言
自從磁場被發(fā)現(xiàn)以來妆兑,人們慢慢發(fā)現(xiàn)電磁信號(hào)能夠攜帶著各種信息以光速傳播娃豹,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的通訊,慢慢的我們也進(jìn)入了信息時(shí)代骏融。
我們現(xiàn)在的生活已經(jīng)離不開磁場链嘀,包括地球上的地磁場,不僅為我們提供定位的向?qū)У挡#脖Wo(hù)著地球不受太陽風(fēng)中的等離子體的侵蝕怀泊。那么太陽上也有類似于地磁場的磁場嗎?我們在地球上為什么能夠探測到太陽上的磁場误趴?
太陽磁場的探測
前文中提到過粒子吸收高頻率的光子然后釋放低頻率的光子霹琼。當(dāng)粒子處于磁場中時(shí),發(fā)射光的頻率會(huì)發(fā)生分裂產(chǎn)生多個(gè)頻率的光子凉当,這種現(xiàn)象稱為塞曼效應(yīng)枣申,而且磁場感應(yīng)強(qiáng)度越大,分裂的光頻率差越大看杭。
根據(jù)塞曼效應(yīng)忠藤,只要我們探測到分裂的光譜,就能夠證明太陽磁場的存在楼雹,而且根據(jù)光頻率差還能計(jì)算出磁場的強(qiáng)度模孩。1908年,美國天文學(xué)家海耳等在威爾遜山天文臺(tái)(現(xiàn)稱海耳天文臺(tái))贮缅,就是利用塞曼效應(yīng)測量了太陽黑子的磁場榨咐,隨后測量太陽磁場這項(xiàng)工作其他地方也相繼展開。
我們把拍攝到太陽磁場信息的圖片稱為磁圖谴供。不同顏色表示不同磁極块茁,一般使用黑白兩色,黑色表示磁正極桂肌,磁場方向朝外数焊,白色表示磁負(fù)極,磁場方向朝內(nèi)轴或。
其實(shí)這張圖展示的內(nèi)容不是一張圖片昌跌,而是好幾張圖片拼接而成的。
太陽磁場的起源
從觀測上看照雁,太陽上肯定存在著磁場蚕愤,而且非常復(fù)雜答恶,尤其是有太陽活動(dòng)的地方,太陽磁場結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜萍诱。在太陽極小年的時(shí)候悬嗓,太陽磁場相對(duì)比較規(guī)則,是一個(gè)偶極場裕坊,類似于地磁場包竹。因此太陽磁場的起源我們可以類比地球磁場的發(fā)電機(jī)理論來討論,同樣認(rèn)為太陽磁場也源自于內(nèi)部的發(fā)電機(jī)籍凝。
首先是太陽內(nèi)部的等離子體環(huán)向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生極向磁場周瞎,形成主體偶極場。極向磁場被ω-效應(yīng)拉伸成環(huán)向場形成環(huán)繞日冕的環(huán)向磁場饵蒂,并慢慢向外浮出声诸。環(huán)向磁場偶爾會(huì)發(fā)生α-效應(yīng)產(chǎn)生小尺度的極向場,這些小尺度的磁場與其周圍的磁場反向時(shí)就會(huì)發(fā)生磁力線的重新連接退盯,改變磁場拓?fù)湮恍捅宋冢瑢?dǎo)致太陽活動(dòng)的爆發(fā)。
太陽發(fā)電機(jī)理論雖然能夠解釋很多現(xiàn)象渊迁,比如磁場被拉伸之后會(huì)變強(qiáng)慰照,但是還沒有被廣泛的接受,也有一些現(xiàn)象還無法解釋琉朽,發(fā)展的還不夠完善毒租。我個(gè)人認(rèn)為主要因素就是目前無法探測太陽內(nèi)部,不知道太陽內(nèi)部磁場究竟是什么樣箱叁,我們提出的理論再完美得不到證明也只是空想蝌衔,需要更多的信息來證明或者指正理論。
太陽磁極翻轉(zhuǎn)
將歷年來的太陽磁圖放到一起蝌蹂,就得到了太陽磁場隨時(shí)間的變化。圖中的上下表示太陽的兩極曹锨,可以發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間孤个,太陽兩極的極性一直在變化。這就說明太陽磁場一直在翻轉(zhuǎn)沛简,周期大致是22年齐鲤,是太陽活動(dòng)周的兩倍。
從圖中還能看到蝴蝶圖的影子椒楣,紅色箭頭也就是太陽磁場交替時(shí)给郊,黑子數(shù)最多,太陽活動(dòng)最劇烈捧灰。而在太陽極性穩(wěn)定的時(shí)候淆九,太陽活動(dòng)也相對(duì)較少。相鄰“蝴蝶”的極性分布也不一樣。
這張圖充分反映出太陽磁場和太陽黑子的很多規(guī)律炭庙,也展示出了太陽磁場的復(fù)雜性饲窿。
太陽發(fā)電機(jī)理論是有公式推導(dǎo)的,理論上是成立的焕蹄。
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