Radiacionnoe zatuhanie kolebanii koronal'nyh petel'
<< Titul'nyi list | Oglavlenie | 2. Perioda svobodnyh kolebanii >>
1. Vvedenie
V konce 90-h godov razvitie solnechnoi fiziki oznamenovalos' vazhnym
dostizheniem: kosmicheskii apparat TRACE (Transition Region and Coronal
Explorer) s ul'trafioletovym teleskopom na bortu pozvolil vpervye
neposredstvenno pronablyudat' i detal'no issledovat' prostranstvennye
kolebaniya koronal'nyh petel' [1,2,4]. Ranee, do polucheniya rezul'tatov
TRACE, vse zaklyucheniya o kolebatel'nyh processah v strukturah solnechnoi
korony delalis' na osnovanii kosvennyh priznakov po modulyacii ih
izluchenii. Zamechatel'no, chto pryamye nablyudeniya, vypolnennye s TRACE,
pozvolili ne tol'ko ustanovit' geometricheskie razmery petel' (radius
vidimogo poperechnogo secheniya
1-2 tys. km,
dlina L - okolo 100-160
tys. km), periody ih kolebanii (T - ot 258 do 320 s), no takzhe vpervye
izmerit' amplitudy poperechnyh smeshenii petel' (ot 2 do 5.6 tys. km) i
dazhe dekrementy zatuhaniya kolebanii, okazavshiesya neozhidanno ochen'
bol'shimi: amplituda kolebanii umen'shalas' vtroe v techenie vsego
neskol'kih periodov.
Nablyudavshiesya kolebaniya proishodili posle vspyshki, imevshei mesto nedaleko (okolo 100 tysyach km) ot mesta raspolozheniya petel', i byli vozbuzhdeny, ochevidno, vneshnim tolchkom - udarnoi volnoi ot vspyshki, skorost' rasprostraneniya kotoroi sostavlyala okolo 700 km/s [1]. Poslednii fakt daet ocenku al'venovskoi skorosti v okrestnosti koronal'noi petli.
Teoreticheskaya interpretaciya yavleniya, provodimaya v ramkah lineinogo analiza normal'nyh kolebatel'nyh mod, vozbuzhdaemyh v magnitnoi silovoi trubke [1]-[5], predpolagaet, chto v dannom sluchae nablyudayutsya izvivnye mody kolebanii, kotorye zatuhayut vsledstvie poglosheniya energii vnutri magnitnoi petli za schet obychnoi vyazkosti i omicheskih poter'. V etom sluchae kolebaniya poluchayutsya vysokodobrotnymi i dlya ob'yasneniya anomal'no bol'shogo zatuhaniya prihoditsya predpolagat', chto plazma goryachih koronal'nyh petel' obladaet rezko vyrazhennymi anomal'nymi svoistvami: koefficienty obychnoi i magnitnoi vyazkosti prevoshodyat klassicheskie znacheniya na 8-9 (!) poryadkov [4].
Na nash vzglyad, stol' daleko idushie vyvody o fizicheskoi prirode
koronal'noi plazmy sdelany slishkom pospeshno, na osnove modeli, fizicheski
ne adekvatnoi prirode izuchaemogo yavleniya. Reshenie linearizovannoi
MGD-zadachi o zatuhanii kolebanii v vyazkoi srede iznachal'no predpolagaet
malost' dissipativnyh effektov
, poetomu v
ramkah ee postanovki v principe nel'zya poluchit' sil'noe zatuhanie (otsyuda
i voznikaet neobhodimost' v ekzoticheskoi gipoteze ob anomal'no bol'shoi
vyazkosti). Mehanicheskie kolebaniya petli zatuhayut, prezhde vsego, ne za schet
vyazkih vnutrennih poter', a vsledstvie togo, chto petlya, koleblyushayasya kak
edinoe celoe, sil'no vzaimodeistvuet s okruzhayushei vneshnei sredoi, vneshnim
magnitnym polem, kotoroe s neobhodimost'yu prisutstvuet v solnechnoi korone,
obespechivaya mehanicheskoe ravnovesie goryachih i plotnyh petel' v bolee
razrezhennoi i holodnoi srede.
V dannoi rabote my pokazhem, chto esli nekotoryi magnitoplazmennyi cilindr sovershaet vo vneshnem, vmorozhennom v plazmu magnitnom pole poperechnye garmonicheskie kolebaniya zadannoi (maloi, no konechnoi!) amplitudy, to potok energii, unosimoi s poverhnosti takogo koleblyushegosya cilindra MGD-volnami, kotorye vozbuzhdayutsya vo vneshnem pole, okazyvaetsya nastol'ko velik, chto zapas energii pervonachal'nogo tolchka ischerpyvaetsya za vremya, ravnoe vsego neskol'kim periodam svobodnyh kolebanii petli. (Tochnee, govorya o MGD-volnah, my imeem v vidu bystruyu magnitozvukovuyu (BMZ) modu kolebanii vneshnei sredy).
Takim obrazom, effekt radiacionnogo zatuhaniya vpolne ob'yasnyaet nizkuyu dobrotnost' kolebatel'noi petel'noi sistemy.
Sleduet otmetit' i to, chto pri ispol'zovanii tradicionnogo metoda malyh vozmushenii v vide normal'nyh mod takoi vazhneishii parametr zadachi, kak amplituda vozmushenii, voobshe vypadaet iz rassmotreniya (sokrashaetsya pri sshivanii reshenii na granice vozmushennoi trubki). V nashei postanovke zadachi v sootvetstvii s fizicheskim smyslom problemy kvadrat amplitudy vozmushenii neposredstvenno opredelyaet intensivnost' voln, vozbuzhdaemyh vo vneshnem pole.
Vazhno eshe raz podcherknut', chto v otlichie ot citirovannyh vyshe rabot my reshaem zadachu o radiacionnom zatuhanii kolebanii v priblizhenii ideal'noi plazmy, dlya kotoroi obychnaya i magnitnaya vyazkosti ravny nulyu, i magnitnoe pole, v kotorom koleblyushayasya petlya vozbuzhdaet BMZ-volny, ideal'no vmorozheno v plazmu. Rasseyanie energii kolebanii proishodit tol'ko za schet izlucheniya BMZ-voln s poverhnosti petli-cilindra na beskonechnost'.
Struktura raboty sleduyushaya: v pervom razdele rassmotrena prosteishaya model' koronal'noi petli v vide tonkoi neskruchennoi magnitnoi silovoi trubki i provoditsya raschet perioda svobodnyh kolebanii petli bez ucheta poter' na vozbuzhdenie i izluchenie BMZ-voln v okruzhayushem petlyu magnitnom pole (Zdes', kak obychno delaetsya v takogo roda zadachah, uslovno razdelen raschet kolebatel'nyh i dissipativnyh effektov). Effekt radiacionnogo zatuhaniya koronal'nyh oscillyacii, predstavlyayushii osnovnoi interes v dannom issledovanii, rassmatrivaetsya vo vtorom razdele. V tret'em razdele vychislyaetsya sila reakcii izlucheniya i zapisyvaetsya uravnenie dlya zatuhayushih kolebanii. V Zaklyuchenii formuliruyutsya osnovnye vyvody raboty.
<< Titul'nyi list | Oglavlenie | 2. Perioda svobodnyh kolebanii >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Solnechnaya korona - magnitnoe pole Solnca - magnitnaya gidrodinamika - Solnce
Publikacii so slovami: Solnechnaya korona - magnitnoe pole Solnca - magnitnaya gidrodinamika - Solnce | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
