Rotacja słoneczna

Na słońce obraca się wokół własnej osi w taki sam sposób, że planety krążą. Jako kula gazowa nie obraca się jednostajnie, ale na równiku znacznie szybciej niż na biegunach. Ponadto w zależności od metody pomiaru uzyskuje się różne wyniki, gdyż szybciej wiruje pod powierzchnią . Konwencjonalnie określa się okres obrotu syderycznego wynoszący 25,38 dni, co odpowiada średniemu ruchowi plam słonecznych na heliograficznej szerokości geograficznej 26 °. Okres rotacji synodalnej (w oparciu o Ziemię) wynosi średnio około 27,28 dnia.

Oś obrotu Słońca jest nachylona o 7,25 ° do ekliptyki .

Podstawy

Znaczna rotacja Słońca i prawie wszystkich obiektów we wszechświecie jest często spowodowana kurczeniem się podczas ich formowania : Ogólnie rzecz biorąc, składniki kurczącego się obłoku pyłu i gazu nie poruszają się dokładnie w kierunku środka ciężkości , lecz mają moment pędu. . Gdy skurcz odległość zmniejsza się do środka ciężkości, tak że ze względu na zachowania momentu pędu , że prędkość obrotowa wzrasta (patrz obraca efektu ).

Słońce obraca się znacznie wolniej niż większość innych gwiazd , co może mieć związek ze szczególnymi cechami Układu Słonecznego (duża odległość między planetami).

Rotacja różnicowa

Różnicowa rotacja Słońca zaczyna się na tachoklinie około 0,7 promienia Słońca.

Jako obracająca się kula gazowa, Słońce nie obraca się jak ciało stałe ze sztywnym obrotem, ale ma - jak ustalono na podstawie plam słonecznych około 1800 r. - rotację różnicową : wiruje szybciej na równiku niż w pobliżu biegunów .

Podejrzewano to w XVIII wieku i szczegółowo zbadali je R.C. Carrington i Gustav Spörer w 1863 roku . Wynik: okres obiegu z plam w obszarze równikowym około 25 dni, od tych, w temperaturze 45 ° szerokości geograficznej 27 dni, w pobliżu słupa ponad 31 dni.

Dokładną zależność prędkości obrotowej  od szerokości heliograficznej  można opisać za pomocą empirycznego prawa ze stałymi , i , które ustalił Carrington:${\ styl wyświetlania \ Omega}$${\ styl wyświetlania \ beta}$ ${\ styl wyświetlania A}$${\ styl wyświetlania B}$${\ styl wyświetlania C}$

${\ displaystyle \ Omega = AB \ grzech ^ {2} (\ beta) -C \ grzech ^ {4} (\ beta)}$

Każda z trzech stałych ma również jednostkę prędkości obrotowej. ${\ styl wyświetlania 1 / \ matematyka {a}}$

Z obserwacji przesunięcia Dopplera na linii widmowych następujące rezultaty zależność:

${\ displaystyle \ Omega _ {\ matematyka {D}} = 13 {,} 9 \, {\ frac {1} {\ matematyka {a}}} - 1 {,} 76 \, {\ frac {1} { \ mathrm {a}}} \; \ sin ^ {2} (\ beta) -2 {,} 21 \, {\ frac {1} {\ mathrm {a}}} \; \ sin ^ {4} ( \ beta)}$

Z obserwacji plam słonecznych otrzymujemy:

${\ displaystyle \ Omega _ {\ matematyka {F}} = 14 {,} 4 \, {\ frac {1} {\ matematyka {a}}} - 2 {,} 8 \, {\ frac {1} { \ mathrm {a}}} \, \ sin ^ {2} (\ beta)}$

Różnica w stałych wskazuje, że Słońce obraca się szybciej wewnątrz niż na zewnątrz w fotosferze, a zatem plamy słoneczne (związane z polami magnetycznymi , które powstają wewnątrz) obracają się szybciej niż gaz fotosfery.

Oprócz zależności od szerokości i głębokości rotacji (od 24 do 35 dni), tempo rotacji zmienia się również nieznacznie w cyklu aktywności plam słonecznych .

Kompletna teoria rotacji Słońca jeszcze nie istnieje .

numeracja

Przez RC Carringtona wprowadzono zliczanie rotacji w oparciu o obserwację plam słonecznych, że średni okres synodyczny wynosi około 27,2753 dni, a 9 listopada 1853 r. o 21:38  UTC rozpoczął się pierwszy obrót Słońca.

Na podstawie badań Juliusa Bartelsa nad aktywnością geomagnetyczną wprowadzono kolejne odliczanie rotacji z okresem dokładnie 27 dni, począwszy od 8 lutego 1832 roku.

Wpływ na słoneczne pole magnetyczne

„Spirala Parkera ” nazwana na cześć Eugene'a N. Parkera

Ze względu na rotację Słońca, słoneczne pole magnetyczne , które jest kierowane na zewnątrz przez wiatr słoneczny , przybiera kształt spirali , która obraca się z okresem orbitalnym około 25 dni.

Zobacz też

• Region tachokliny

Indywidualne dowody

1. ^ Wilcox Solar Observatory ( Stanford ): Kalendarze Carrington i Bartels
2. ↑ Hannu Koskinen: Fizyka burz kosmicznych: od powierzchni Słońca do Ziemi . Springer Science & Business Media, 2011, ISBN 3-642-00319-2 , s. 9 ( ograniczony podgląd w wyszukiwarce Google Book). 
3. ↑ WSO: Kalendarze Carrington i Bartels (angielski)
4. ↑ obrót energią słoneczną w Carrington ( pamiątka z oryginałem od 4 lipca 2008 roku w Internet Archive ) Info: archiwum Link został automatycznie wstawiony i jeszcze nie sprawdzone. Sprawdź link do oryginału i archiwum zgodnie z instrukcjami, a następnie usuń to powiadomienie. @1@2Szablon: Webachiv / IABot / www.sonneonline.org
5. ↑ Bartels, J. (1934): Dwadzieścia siedem dni nawrotów w ziemskiej aktywności magnetycznej i słonecznej, 1923-1933 , Ziemski magnetyzm i energia elektryczna atmosferyczna 39: 201-202a

literatura

• Arnold Hanslmeier : Wprowadzenie do astronomii i astrofizyki , wydanie 3 2014, ISBN 978-3-642-37699-3
• Joachim Gürtler i Johann Dorschner: Układ Słoneczny . Barth, Lipsk - Berlin - Heidelberg 1993. ISBN 3-335-00281-4

linki internetowe

• Animacja zewnętrznego obrotu słonecznego (j. angielski)