우리의 태양은 움직이는 혈장과 자기장 사이의 상호 작용을 연구하기위한 거대한 실험실입니다. 플레어, 인상, 관상 루프, 진포 및 태양 흑점과 같은 태양 활동과 관련된 모든 현상은이 상호 작용의 징후입니다.
그중, 태양 흑점 (그림 1)이 처음 발견되었으며 실제로 자기장이 발견 된 최초의 천체 물리적 물체입니다.
강한 자기장은 열을 태양 표면으로 전달하는 지하 대류를 억제하기 때문에 태양 흑점은 주변보다 어둡습니다. 자기장은 태양 흑점의 가장 어두운 부분에서 거의 수직입니다. umbra , 그것은 외부 필라멘트 부분에 기울어지는 동안 penumbra . 태양 흑점에서 자기장과 밝기 (또는 온도) 사이의 관계는 이론에 의해 먼저 예측되었습니다. 자기장이 더 강한 영역은 장의 약한 영역보다 어둡고 시원해야합니다. 이 문제는 관찰뿐만 아니라 이론적으로 광범위하게 조사되었습니다.
테 네리 페 (Tenerife)에 위치한 가장 큰 유럽 태양 망원경 그레고르 (Schmidt et al., 2012)는 최근 3 개의 큰 태양 흑점에서 온도 - 자기장 관계를 측정하는 데 사용되었으며, λ =1565 nm 주위의 적외선 스펙트럼 영역에서 우수한 공간 해상도와 높은 자기 감도를 활용했습니다. Umbrae, Benumbrae 및 Light Bridges에 대해이 관계를 개별적으로 측정 할 수있었습니다 (감소 된 자기장이있는 밝은 특징, UMBRAE 내부에 내장)
도 2에 도시 된 결과는 3 개의 태양 흑점 내의 모든 위치에서 자기장 강도 대 강도 (온도)의 산란 플롯 형태이다. 소규모 구조에서 온도와 자기장의 변동은 점수의 큰 산란을 유발하지만, 평균값은 온도의 경향, 즉 Umbra, Light Bridges 및 Venumbra의 내부 부분에서 매우 유사한 자기장 관계를 나타냅니다. 이것은 자외선 냉각의 원인 인 움직이는 혈장과 자기장 사이의 상호 작용이 자기장이 수직에서 멀지 않은 태양 흑점의 부분에서 동일한 특성을 가지고 있음을 나타냅니다.
.자기장이 상당히 빠르게 감소하는 외부 반경의 경향은 다릅니다. 이것은 음경 브라의 자기장의 복잡한 구조를 가리 킵니다. 두 가지 다른 자기장 라인 시스템-소위 연동 콤 입니다. 구조 (Thomas &Weiss, 2008). 첫 번째 시스템은 더 강력하고 수직 필드를 가지며 Umbra, Light Bridges 및 Inner Venumbra에서 일반적입니다. 외부 반경은 두 번째, 약한 수평 필드 시스템에 의해 지배되며, 이는 자기장 강도의 강하를 설명합니다.
복사 자기 유체 역학 코드를 기반으로 한 현대적인 수치 시뮬레이션 방법은 관찰 된 지점과 매우 유사하고 관찰을 저하시키는 도구 효과가없는 합성 자외선 흑점 (Rempel, 2012)을 생성 할 수 있습니다 (Rempel, 2012). 합성 태양 흑점에서 파생 된 것과 관찰 된 온도-자기장 관계의 비교가도 3에 도시되어있다. 관측에서 얻은 산포도 밀도는 윤곽으로 표시되는 반면, 그레이 스케일 구름은 상응하는 합성 데이터를 나타낸다. Umbra와 Venumbra에서 관찰 된 자기장이 약하고 온도가 더 높다는 것을 알 수 있습니다.
고온은 지구 대기에 흩어져있는 빛으로 설명 될 수 있으며, 이는 관찰 된 강도를 의심스럽게 증가시킵니다. 반면에, 시뮬레이션은 합성 강도와 온도를 과소 평가할 수 있습니다. 우리가 약한 자기장을 관찰하는 이유는 시뮬레이션보다 30의 계수에 따라 공간 분해능입니다. 합성 데이터에 나타나는 매우 강한 자기장을 가진 특징은 너무 작아서 관찰하기에는 너무 작다.
온도에 대한 비교적 간단한 연구 - 자기장 관계는 정교한 분광 분해 분석 방법 및 현재 태양 흑점을 연구하는 데 사용되는 수치 시뮬레이션에 보완 적입니다. 그럼에도 불구하고, 결과를 확인하고 새로운 세부 사항을 추가하는 역할을 할 수 있습니다.
참조 :
- rempel, m. :2012, 수치 선 흑점 모델 :광구 속도 및 자기장 구조의 견고성. 천체 물리학 저널, 750, 62.
- Schmidt, W., von der Lühe, O., Volkmer, R., et al. :2012, 1.5 미터 태양 망원경 그레고, Astronomische Nachrichten, 333, 796.
- 토마스, J.H. &Weiss, N.O. :2008, Sunspots and Starspot. 케임브리지 대학교 출판부, 케임브리지.
이러한 결과는 저널 Solar Physics 에 발표 된 관찰 및 시뮬레이션 된 태양 흑점에서 온도 - 자기장 관계라는 제목의 기사에 설명되어 있습니다. , vol. 292, 제 188 조 (2017 년 12 월). 이 작품은 체코의 과학 아카데미의 천문학 연구소 (Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences)의 Michal Sobotka가 Instituto de Astrofísica de Canarias의 Reza Rezaei와 함께 주도했습니다.
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