Почему солнечный ветер к моменту достижения Земли переключается на прямолинейное течение?

Между 02:01и 02:29новое видео NASA Goddard 5 New Discoveries from NASA Parker Solar Probe объясняет

вывод № 4, переломный момент:

До Паркера ученые знали, что корона вращается вместе с видимой поверхностью под ней. Но они не знали, как — или где — солнечный ветер переключился на прямое течение к тому времени, когда он достиг Земли.

Паркер, наконец, заметил признаки этого перехода — и переход происходит значительно раньше, чем ожидалось.

Наивно я бы применил закон сохранения углового момента и предположил, что частицы находятся на индивидуальных баллистических орбитах, но солнечный ветер содержит заряженные частицы, а также нейтралы, и поэтому, несмотря на низкую плотность и большую длину свободного пробега, они могут взаимодействовать коллективно.

Но я не понимаю, почему солнечный ветер вдруг перестал вращаться за пределами некоторого радиуса от Солнца внутри орбиты Земли, а не за гелиопаузой.

Почему это происходит?

Что вы имеете в виду под прямым потоком? Радиально наружу, а не с азимутальной составляющей скорости? «Прямо» в космическом пространстве не очень четко определено.
@AtmosphericPrisonEscape, по-видимому, Годдард из НАСА, и я оба понимаем, что это означает движение по прямой линии от Солнца. Я просто взял тот же термин из видео, как показано в цитате. Никто из нас не обсуждает поток вдали от эклиптики, поскольку Паркер находится в эклиптике.
Я рад, что ваше понимание и НАСА так хорошо совпадают. Много таких совпадений в наши дни, по-видимому. В любом случае, так что вы имеете в виду радиально от солнца, спасибо, это словарный запас, который может понять ваш коллега-ученый.
А как насчет того факта, что Солнце, Земля и Паркер находятся в эклиптике одновременно? Слишком много совпадений для комфорта!
Небольшое замечание: солнечный ветер покидает Солнце с некоторыми компонентами радиальной и азимутальной скорости. Вблизи Солнца поток примерно вращается вместе с магнитной «точкой основания» любого данного участка солнечного ветра. За пределами некоторого радиального расстояния, называемого точкой Альфвена, совместное вращение нарушается, но азимутальная составляющая солнечного ветра в этой точке не исчезает. Он просто больше не следует по долготе за поверхностью Солнца.
@honeste_vivere Понятно, спасибо! Как я только что упоминал в другом месте, эти простые и ясные объяснения очень приветствуются!
Да, я просто решил кое-что прояснить, хотя я думаю, что ответа Роба более чем достаточно (и, как обычно, правильно).

Ответы (1)

Когда плазма движется в магнитном поле, заряженные частицы движутся по винтовой траектории вокруг силовых линий. д в → × Б → сила Лоренца. Если радиус инерции мал, то плазма эффективно привязана (или вморожена) к силовым линиям.

Однако, чтобы решить, вызывает ли движение плазмы движение магнитного поля или наоборот, мы должны сравнить магнитное давление с давлением газа (или, что то же самое, сравнить плотности магнитной и кинетической энергии).

Плотность магнитной энергии масштабируется с квадратом магнитного поля, и поле падает дальше от Солнца (например, поле диполя падает как р − 3 ), тогда как плотность кинетической энергии плазмы (которая зависит от плотности плазмы и температуры) могла бы оставаться относительно высокой (плотность солнечного ветра падает только при р − 2 и температура примерно постоянна). Существует переход между магнитным полем, преобладающим над плазмой вблизи Солнца, к тому, где плазма доминирует и эффективно увлекает за собой поле. Эта точка перехода известна как радиус Альфвена и обычно находится в нескольких десятых а.е. от Солнца.

Ниже этого радиуса плазма (как бы) вращается вместе с полем, которое привязано к фотосфере. Кроме того, плазма (вроде как) может свободно двигаться радиально наружу. Вот как Солнце теряет угловой момент.

Ага, понятно. Это не что иное, как сохранение углового момента, упомянутое вращение - это скорость вращения Солнца. ю (около 14 град/сутки), что определенно будет неустойчивым на некотором расстоянии. Теперь это намного яснее, спасибо!
Почему солнечный ветер к моменту достижения Земли переключается на прямолинейное течение?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v