Vraag:
Waarom schakelt de zonnewind over om recht te stromen tegen de tijd dat hij de aarde bereikt?
uhoh
2019-12-05 04:49:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tussen 02:01 en 02:29 legt de nieuwe NASA Goddard-video 5 nieuwe ontdekkingen van NASA's Parker Solar Probe uit

vinden # 4, een breekpunt:

Vóór Parker wisten wetenschappers dat de corona roteert met het zichtbare oppervlak eronder. Maar ze wisten niet hoe - of waar - de zonnewind tegen de tijd dat hij de aarde bereikt, overging op een rechte stroom.

Parker heeft eindelijk tekenen van deze overgang opgemerkt - en de omschakeling gebeurt aanzienlijk verder weg dan verwacht .

Naïef zou ik behoud van impulsmoment toepassen en aannemen dat de deeltjes zich in individuele ballistische banen bevinden, maar de zonnewind bevat zowel geladen deeltjes als neutrale deeltjes en dus ook al hebben ze een lage dichtheid en lange, gemiddelde vrije paden kunnen ze collectief op elkaar inwerken.

Maar ik begrijp niet waarom de zonnewind plotseling zou stoppen met draaien buiten een straal van de zon, ruim binnen de baan van de aarde, in plaats van voorbij de heliopauze.

Waarom gebeurt dit?

Wat bedoel je met rechtdoor stromen? Radiaal naar buiten in plaats van een azimutale snelheidscomponent? 'Recht' in de ruimte is niet erg goed gedefinieerd.
@AtmosphericPrisonEscape blijkbaar NASA Goddard en ik begrijpen het allebei in een rechte lijn weg van de zon. Ik heb gewoon dezelfde term uit de video overgenomen, zoals weergegeven in het citaat. We hebben het geen van beiden over stroming ver van de ecliptica, aangezien Parker zich in de ecliptica bevindt.
Ik ben blij dat uw begrip en die van NASA zo goed op elkaar aansluiten. Veel van die toevalligheden tegenwoordig, schijnbaar. Hoe dan ook, dus je bedoelt radiaal weg van de zon, bedankt, dat is woordenschat die je collega-wetenschapper kan begrijpen.
En hoe zit het met het feit dat de zon, de aarde en Parker allemaal tegelijkertijd in de ecliptica zijn? Te veel toevalligheden voor comfort!
Een antwoord:
Rob Jeffries
2019-12-05 06:04:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Wanneer plasma in een magnetisch veld beweegt, volgen de geladen deeltjes spiraalvormige paden rond de veldlijnen, vanwege de $ q \ vec {v} \ times \ vec {B} $ Lorentz-kracht. Als de traagheidsstraal klein is, dan is het plasma effectief gebonden (of bevroren) aan de veldlijnen.

Maar om te beslissen of het de beweging van het magnetische veld is die de beweging van het plasma of de bankschroef afdwingt Omgekeerd moeten we de magnetische druk vergelijken met de gasdruk (of equivalent, de magnetische en kinetische energiedichtheden vergelijken).

De magnetische energiedichtheid wordt geschaald met het magnetische veld in het kwadraat en het veld zakt verder van de zon ( bijv. een dipoolveld valt als $ r ^ {- 3} $ ), terwijl de kinetische energiedichtheid van het plasma (die afhangt van de plasmadichtheid en temperatuur) relatief hoog kan blijven (de dichtheid van de zonnewind daalt alleen als $ r ^ {- 2} $ en de temperatuur is ongeveer constant). Er is een overgang tussen het magnetische veld dat het plasma dicht bij de zon domineert, naar waar het plasma domineert en het veld effectief met zich meedraagt. Dit overgangspunt staat bekend als de Alfven-straal en bevindt zich meestal op een paar tienden van een au van de zon.

Onder deze straal roteert het plasma (soort van) mee met het veld, dat is verankerd aan de fotosfeer. Verder is het plasma (min of meer) vrij om radiaal naar buiten te bewegen. Dit is hoe de zon impulsmoment verliest.

Oh, ik begrijp het. Het is niets als het behouden van het impulsmoment, de genoemde rotatie is de rotatiesnelheid van de zon $ \ omega $ (circa 14 graden / dag), die zeker op enige afstand onhoudbaar zal zijn. Dit is nu veel duidelijker, * bedankt! *


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 4.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...