شکل (۵): تصویری از سیخکهای لبه خورشید که توسط تلسکوپ نوری گرفته شده……………………… ۲۵
شکل (۶): تصویری نزدیک از سیخکهای لبه خورشید گرفته شده توسط SOT……………………………………27
شکل(۷): تصویری از سیخکهای نوع ۱و ۲…………………………………………………………………………………۲۸
شکل(۸): یک طرح شماتیکی از نحوه بوجود آمدن امواجMHD و سیخکهای نوع ۲ از طریق EBS…………………………………………………………………………………………………………………………………………29
شکل(۹): تصویر گرفته شده از سیخکها در نواحی فعال خورشید توسط SOT………………………………. 31
شکل(۱۰): بررسی افزایش تعداد سیخکها تا ارتفاع ۷۰۰۰ کیلومتری و کاهش تعداد از آن ارتفاع به
بعد……………………………………………………………………………………………………………………………………………۳۶
شکل(۱۱): شماتیکی از ابعاد سیخکها…………………………………………………………………………………………….۳۷
شکل(۱۲): شماتیکی از شگردFWHM…………………………………………………………………………………………38
شکل(۱۳):مسیر حرکت ۹ سیخک مطالعه شده………………………………………………………………………………۴۱
شکل(۱۴): تصاویری از نحوه حرکت مدهای کینک و آلفون چرخشی در تیوبهای شار…………………………۴۵
شکل(۱۵): طیف نوسانات خورشیدی که توسط GOLF در سال ۱۹۹۶ گرفته شده…………………………….۴۹
شکل(۱۶): سرعت پلاسمای شبیهسازی شده در طول تیوب شار خمیده با زاویه ۴۵ درجه…………………..۵۱
شکل(۱۷): تغییرات شدت نوسانات حلقههای کرونایی…………………………………………………………………….۵۲
شکل(۱۸): تغییرات سطح مقطع تیوبهای شار مغناطیسی نسبت به ارتفاع…………………………………………….۵۴
شکل(۱۹): تغییرات ارتفاع ناحیه گذر با زمان در مدل شوک بازگشتی با زمان……………………………………..۵۵
شکل(۲۰): نمودار سرعت بر حسب ارتفاع در زمان t=250s و ……………………………۵۷
فصل دوم:مبانی و روشها
شکل(۱): شبیهسازیهای گوناگون در اخترفیزیک امروز…………………………………………………………………..۶۱
شکل(۲): نمایشی از زفتار پلاسمای آرمانی در اثر همروی……………………………………………………………….۷۵
شکل(۳): کشیده شدن خطوط میدان با حرکت پلاسما و آغاز آشفتگی……………………………………………….۸۱
فصل سوم: بررسی نتایج
شکل(۱): نمودار تغییرات انرژی جنبشی نوسانات ۵ دقیقهای به انرژی کل………………………………………۹۹
شکل(۲): نمودار تغییرات انرژی مغناطیسی نوسانات ۵ دقیقهای نرمالیزه شده بر حسب انرژی مغناطیسی در
t=0………………………………………………………………………………………………………………………………………..100
شکل(۳): نمودار نسبت تغییرات انرژی کل برای نوسانات ۵ دقیقهای……………………………………………….۱۰۱
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
شکل(۴): نمودار تغییرات میدان مغناطیسی اختلالی در مکان (Z=17) برای نوسانات ۵ دقیقهای………………………………………………………………………………………………………………………………………… ۱۰۲
شکل(۵): نمودار تغییرات میدان مغناطیسی اختلالی در مکان (Z=10) برای نوسانات ۵ دقیقهای…………………………………………………………………………………………………………………………………………..۱۰۳
شکل(۶): نمودار میدان مغناطیسی اختلالی بر حسب زمان بدون بعد در مکان مشخص برای نوسانات ۵ دقیقهای……………………………………………………………………………………………………………………………………۱۰۴
شکل(۷): تغییرات دوره تناوب نوسانات بر حسب دامنه موج ارسالی با مکان اولیه ۰.۵ مگامتر……………………………………………………………………………………………………………………………………..۱۰۵
شکل(۸): تغییرات سرعت اختلالی در زمان t=20 و t=0………………………………………………………………106
شکل(۹): نمودار دو بعدی تغییرات سرعت نسبت به زمان برای نوسانات ۵ دقیقهای…………………………………………………………………………………………………………………………………………..۱۰۷
شکل(۱۰): تغییرات سرعت در(X=0,Y=2.5) و )، برای حالتی که
…………………………………………………………………………………………………………………..۱۰۸
شکل(۱۱): تغییرات سرعت در(X=0,Y=2.5) و )، برای حالتی که
……………………………………………………………………………………………………………….۱۰۸
فصل اول
“بررسی منابع”
مقدمه
در این فصل به معرفی مختصر جو خورشید میپردازیم و عوارضی موسوم به سیخکها (سیخکها) را با بیان خصوصیات فیزیکی آنها معرفی میکنیم، در ادامه ضمن مطرح کردن گرمایش تاج خورشیدی و افزایش ناگهانی دمای این لایه، به بررسی عوامل این گرمایش میپردازیم و به طور عمده بر روی نوسانات سیخکی و نوسانات ۵ دقیقهای مشاهده شده در کرونا، که یکی از مهمترین عوامل ایجاد این گرمایش هستند تمرکز میکنیم و بحث مختصری درمورد نحوه ایجاد نوسانات ۵ دقیقهای با ارسال پالس های فوتوسفری خواهیم داشت.
۱-۱خورشید
خورشید یکی از میلیاردها ستارهی موجود در کهکشان راه شیری و نزدیک ترین ستاره به ماست. ساختار داخلی خورشید بر پایه تعادل هیدروستاتیکی است که انرژی ناشی از اثرات همجوشی هستهای مانع از سقوط مواد به مرکز خورشید می شود. قطر خورشید تقریبا ۱۳۹۲۰۰۰ کیلومتر (حدودا ۱۰۹ برابر قطر زمین)، و جرم آن ۲× کیلوگرم (۳۳۰۰۰۰ برابر جرم زمین) است.به طور کلی در حدود ۹۸/۹۹ درصد جرم کل منظومه شمسی در خورشید متمرکز شده است.از نظر ترکیب شیمیایی حدود سه چهارم خورشید متشکل از هیدرژن و مابقی از هلیوم است و کمتر از دو درصد این ساختار از عناصر سنگینتر مانند اکسیژن، کربن، نئون و آهن است.
دمای سطحی این ستاره ۵۷۷۸ درجه کلوین است. انرژی خورشید از طریق همچوشی هیدرژن-هلیوم در هستهاش تولید می شود، بطوری که در هر ثانیه بیش از ۶۰۰ میلیون تن هیدرژن در هسته خورشید میسوزد. لذا این ستاره از اغلب ستارگان موجود در کهکشان روشنتر است. قدر مطلق آن ۸/۴ و قدر ظاهری آن ۷/۲۶- است.
۱-۱-۱ ساختارداخلی خورشید
خورشید را میتوان بر اساس خصوصیات فیزیکی و رفتار پلاسما، به سه لایه تقسیم بندی کرد. از مرکز خورشید تا ۲۵ درصد شعاع خورشید را به عنوان هسته[۱] در نظر می گیریم. که محل تامین انرژی خورشید است. چگالی هسته بسیار بالاست (۱۵۰ گرم بر سانتی متر مکعب ). دمای این ناحیه ۶/۱۳ میلیون کلوین است. در هر ثانیه زنجیره پروتون-پروتون ×۲/۹ بار در هسته خورشید روی میدهد و از آنجایی که در این فرایند ۴ پروتون آزاد (هسته هیدرژن) همزمان درگیر هستند پس در هر ثانیه ×۷/۳ پروتون به ذره آلفا (هسته هلیوم) دگرگون می شود. یعنی در هر ثانیه چیزی در حدود ۶۲۰ میلیون تن هیدرژن دچار همجوشی می شود، که از این مقدار تنها ۵/۹ میلیون تن تبدیل به انرژی می شود و مابقی به هلیوم تبدیل میشوند. البته توان تولید انرژی از طریق همجوشی در هسته بسته به فاصله از مرکز خورشید تغییر می کند. بر اساس شبیه سازی انجام شده چنین نتیجه می گیریم که توان در مرکز خورشیدwats/ 5/276 است. به این ترتیب در ناحیه درونی، از مرکز تا ۲۴ درصد شعاع خورشید ۹/۹۹ در صد از انرژی کل خورشید فراهم می شود و تا ۳۰ درصد شعاع خورشید فرایند همجوشی به طور کامل میایستد و دیگر ادامه نمییابد. حدود دو میلیون سال طول میکشد تا انرژی تولید شده در مرکز خورشید به سطح آن برسد و به صورت نور و گرما تابش کند.با توجه به چگالی بالای هسته انتظار داریم هسته جامد باشد ولی به دلیل دمای بسیار بالای آن و اینکه در این دما تمامی عناصر به صورت یونیزه هستند، هسته خورشید نمیتواند جامد باشد.
نرخ فرایند همجوشی هستهای که در هسته خورشید رخ میدهد درتعادل بسیار ظریفی است که پیوسته خود را اصلاح می کند تا همچنان در تعادل بماند. اگر میزان همجوشی هستهای اندکی بیش از مقدار فعلی باشد آنگاه هسته به شدت گرم می شود، در برابر نیروی وزن لایه های بیرونی از هر سو گسترش مییابد تا نرخ همجوشی کاهش یابد و آشفتگی اصلاح شود. برعکس اگر همجوشی اندکی کمتر از مقدار فعلی باشدت هسته سرد شده و دچار جمع شدگی می شود، لذا هسته گرمتر شده نرخ همجوشی افزایش مییابد و به حالت تعادل باز میگردد.[۱]
از ۲۵ درصد تا ۷۰ درصد از شعاع خورشید، ناحیهای است که در آن انرژی تولید شده در هسته از طریق فرایند تابش به لایههای بالاتر انتقال مییابد. این ناحیه به ناحیه تابش[۲] موسوم است. در داخلیترین قسمت این ناحیه دما ۷ میلیون کلوین است در حالی که این مقدار در بالاترین بخش ناحیه به ۲میلیون کلوین کاهش مییابد.چگالی نیز در این فاصله حدود ۱۰۰برابر کاهش مییابد و ماده داخلی خورشید شفافتر می شود.
ناحیه همرفتی[۳]، خارجیترین لایه داخلی خورشید است که از ناحیه تابشی تا سطح خورشید ادامه دارد. این ناحیه ۶۶ درصد از حجم خورشید و تنها کمی بیش از ۲ درصد از جرم خورشید را تشکیل میدهد. در بالای ناحیه همرفتی خورشید، چگالی نزدیک به صفر است و درجه حرارت در این ناحیه تا ۵۸۰۰ درجه کلوین میرسد. در این لایه به دلیل کاهش دما و چگالی، یونها و الکترونها بازترکیب میشوند و دیگر پلاسمای خورشید به اندازه کافی داغ نیست تا بتواند انرژی گرمایی درونی را از طریق تابش به لایه های بیرونیتر برساند. لذا این ناحیه مانند یک سد عمل می کند و مانع از انتقال انرژی به روش تابش می شود، انرژی در این ناحیه به اجبار به طریق همرفت سلولهای پلاسمای داغ منتقل می شود که نتیجه آن هم ظاهر شدن گرانولها در سطح فوتوسفر خورشید است. هنگامی که مواد درسطح خورشید کمی خنکتر میشوند دوباره به عمق خورشید یا محل آغاز رفت و برگشتهای همرفتی فرو میریزند تا دوباره از لایه های بالای ناحیه تابشی انرژی دریافت کرده و به بالا صعود کنند.
میان ناحیه تابش و ناحیه همرفتی یک لایه به نام لایه تاچوکلین[۴] پدید می آید که در ثلث بیرونی شعاع خورشید قرار دارد. در این بخش بین لایه تابش با چرخش یکنواخت و ناحیه همرفتی با چرخش دیفرانسیلی عرضی به خاطر تغییر ناگهانی در رفتار چرخشی، یک شکاف بزرگ پدید می آید که در این شکاف لایه های افقی پیدرپی بر روی هم لیز میخورند. سرعت جریان سیال در این لایه از بالا به پایین به تدریج کم می شود و در پایینترین نقطه ناپدید می شود.
|
شکل ۱-۱ تصویری از خورشید و بخشهای تشکیل دهنده آن [۴] |
موضوعات: بدون موضوع
لینک ثابت