At leve med en lunefuld stjerne: Hvad driver solcyklussen?

Pin
Send
Share
Send

Du kan være taknemmelig for, at vi soler os i glødet fra en relativt rolig stjerne. Denne afbalancerende handling producerer energi via proton-proton-kædeprocessen, som igen brænder livets drama på Jorden.

Når vi kigger ud i universet, ser vi stjerner, der er meget mere brash og impulsive, såsom røde dværge opstråler, der frigør enorme planetsteriliserende blusser, og massive stjerner, der er bestemt til at leve hurtigt og dø ung.

Vores sol giver os den enestående chance for at studere en stjerne på tæt hold, og vores moderne teknologiske samfund afhænger af at holde øje med, hvad Solen måske gør næste. Men vidste du, at nogle af de vigtigste mekanismer, der driver solcyklussen, stadig ikke er helt forståede?

Et sådant mysterium, der konfronterer solens dynamik, er nøjagtigt det, der driver periodiciteten i forbindelse med solcyklussen. Følg vores stjerne med et baghavet teleskop over en periode på år, og du vil se solflekker ebbe og strømme i en periode på 11 år. Den blændende 'overflade' af Solen, hvor disse pletter er indlejret, er faktisk fotosfæren, og ved hjælp af et lille teleskop, der er afstemt til hydrogen-alfa-bølgelængder, kan du hente fremtrædende positioner i den varmere kromosfære ovenfor.

Denne cyklus er faktisk 22 år i længden (det er 11 år gange to), da Solen vender polaritet hver gang. Et kendetegn ved starten af ​​hver solcyklus er udseendet af solflekker ved høje solbredder, som derefter bevæger sig tættere på solekvatoren, når cyklussen skrider frem. Du kan faktisk kortlægge denne distribution i et sommerfugldiagram kendt som et Spörer-diagram, og dette mønster blev først anerkendt af Gustav Spörer i slutningen af ​​19th århundrede og er kendt som Spørrens lov.

Vi er i øjeblikket midt i solcyklus nr. 24, og måling af solcyklusser går helt tilbage til 1755. Galileo observerede solflekker via projektion (historien om, at han blev blind og observerede solen i apokryf). Vi har også kinesiske poster, der går tilbage til 364 f.Kr., selvom historiske optegnelser over solflekkeaktivitet i bedste fald er plettet. Det berygtede Maunder Minimum fandt sted fra 1645 til 1717, ligesom alderen for den teleskopiske astronomi vandt damp. Denne mangel på solfleksaktivitet førte faktisk til tanken om, at solflekker var en mytisk skabelse af datidens astronomer.

Men solflekker er en sand virkelighed. Pletter kan vokse sig større end Jorden, såsom den solskin aktive region 2192, der optrådte lige før en delvis solformørkelse i 2014 og kunne ses med det uhjælpede (beskyttede) øje. Solen er faktisk en stor kugle af gas, og de ækvatorregioner roterer en gang hver 25 dag, 9 dage hurtigere end rotationsperioden nær polerne. Og hvis vi taler om det, er det ikke fuldt ud forstået, hvorfor vi aldrig ser solflekker ved solstængerne, som vippes 7,25 grader i forhold til ekliptikken.

Andre solmysterier vedvarer. En fantastisk kendsgerning om vores sol er den sande alder af sollyset, der skinner i vores stuevindue. Selvom det kørte fra konvektionszonen og gennem solskiften med 300.000 km i sekundet og tog kun 8 minutter at komme til din solstråleelskende kat her på Jorden, tog det anslagsvis 10.000 til 170.000 flere år at undslippe solkernen, hvor fusion finder sted. Dette skyldes den fantastiske tæthed i Solens centrum, over syv gange densitet som guld.

En anden forbløffende kendsgerning er, at vi rent faktisk kan modellere begivenhederne langs solens farside ved hjælp af en ny fanget metode kendt som helioseismologi.

Et andet vigtigt mysterium er, hvorfor den nuværende solcyklus er så svag ... det er endda blevet foreslået, at solcyklus 25 og 26 måske er fraværende alle sammen. Er der større solcykler, der venter på opdagelse? Igen har vi ikke set solen tæt nok længe nok til virkelig at friste disse 'Grand Cycles' ud.

Fortæller solfangerenumre hele billedet? Sunspot-numre beregnes ved hjælp af formel, der inkluderer en visuel optælling af solflekkegrupper og de individuelle solflekser i dem, der i øjeblikket vender mod Jorden, og har længe fungeret som guldstandarden til at måle solaktivitet. Forskning udført af University of Michigan i Ann Arbor i 2013 har antydet, at orienteringen af ​​det heliosfæriske aktuelle ark faktisk kan give et bedre billede af solens gang.

Et andet stort mysterium er, hvorfor solen først har denne aktivitetscyklus på 22/11. Den differentielle rotation af solenergiindretningen og konvektionszonen kendt som sol-tachocline driver den kraftfulde sol-dynamo. Men hvorfor aktivitetscyklussen er den nøjagtige længde, den er, er det stadig nogens gæt. Måske var solens fossile felt simpelthen 'frossent' i den aktuelle cyklus, som vi ser det i dag.

Der er ideer derude om, at Jupiter driver solcyklussen. Et papir fra 2012 antydede netop det. Det er en lokkende teori med sikkerhed, da Jupiter kredser om solen en gang hvert 11,9 år.

Og et nyligt papir har endda foreslået, at Uranus og Neptune måske kører meget længere cykler ...

Farve os skeptiske over for disse ideer. Selvom Jupiter tegner sig for over 70% af den planetmasse i solsystemet, er den 1 / 1000. så massiv som Solen. Jupiters barycenter mod solen sidder 36.000 kilometer over soloverfladen og trækker solen med en hastighed på 12,4 meter i sekundet.

Jeg formoder, at dette er tilfældet: solsystemet giver masser af orbitalperioder med forskellige længder og giver masser af chancer for mulige gensidige forekomster. En lignende matematisk nysgerrighed kan ses i Bodes lov, der beskriver planternes matematiske afstand, som hidtil ikke har noget kendt grundlag i virkeligheden. Det ser ud til at være et pænt spil på numre. Rul de kosmiske terninger længe nok, og der vil forekomme tilfældigheder. En god test for begge ideer ville være opdagelsen af ​​lignende forhold i andre planetariske systemer. Vi kan i øjeblikket registrere både stjernepotter og store eksoplaneter: er der en lignende forbindelse mellem stjerneaktivitet og eksoplanetbaner? Demonstrer det dusinvis af gange, og en teori kunne blive lov.

Det er videnskab, skat.

Pin
Send
Share
Send