Sind Sonnenflecken vertikal vom umgebenden photosphärischen Plasma verschoben?

Beim Lesen einer Abhandlung über die Helioseismologie von Sonnenflecken ( Cameron, et al. ) wird sehr kurz auf die „vertikale Verschiebung eines Plasmaklumpens“ hingewiesen. Dies veranlasste mich zu der Frage, ob die emittierende Oberfläche des Sonnenflecks selbst vielleicht vom Rest der Photosphäre herabgedrückt wurde. Wenn dies auftritt, gibt es Literatur zu Mechanismen? Ich wäre sehr daran interessiert, mehr zu erfahren. Es gab ein Papier, auf das ich über die Bildung von Sonnenflecken aus einem toroidalen Feld gestoßen bin ( Parker ); aber es schien sich mehr auf die vertikale Verschiebung von Magnetfeldlinien als auf das Plasma selbst zu konzentrieren.

Danke.

Sind Sie sicher, dass sich das auf den Sonnenfleck selbst bezieht und nicht auf eine "Nebenwirkung"? IIRC, Temperatur, magnetische usw. steile Gradienten führen zu einem „Rülpsen“ von Plasma, das mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird.

Antworten (1)

Ja.

Als mögliche Erklärung für den Wilson-Effekt kam die Idee auf, dass Sonnenflecken leicht eingedrückt werden . Der Wilson-Effekt wurde entdeckt, als sich die Form von Sonnenflecken, von der Erde aus gesehen, änderte, wenn sich die Sonne drehte, in einer Weise, die mit der Änderung der Perspektive übereinstimmt, wenn man auf eine leicht abgesenkte Region blickt. Dies ist zwar nicht die einzige Erklärung für den Effekt, aber sicherlich die häufigste.

Genauer gesagt, wie Solanki (2003) schreibt, weisen die Vertiefungen auf eine Verringerung der Schicht hin, in der die optische Tiefe liegt τ = 1 (Denken Sie daran, dass der Boden der Photosphäre die Schicht ist, in der τ = 2 / 3 ). Es werden zwei Ursachen genannt: niedrigere Temperatur und magnetische Effekte.

Sonnenflecken sind bekanntlich kühler als die Umgebung und erscheinen dadurch dunkler. Das Gleiche sehen wir an den Grenzen der Sonnenkörner : Kühleres, dunkleres Gas sinkt ab und lässt das heißere Gas (das weniger dicht ist) nach oben strömen. Außerdem die Deckkraft κ ist temperaturabhängig, was sich darauf auswirken kann, wie weit man in den Stern sehen kann.

Nicht nur die Temperatur spielt eine Rolle, sondern auch das Magnetfeld. Sonnenflecken sind im Kern ein magnetisches Phänomen, und daher ist die Radialkraftgleichung wesentlich anders. Normalerweise lautet in einem Stern die Gleichung des hydrostatischen Gleichgewichts

d P d r = ρ g
für Druck P , Dichte ρ und Gravitationsbeschleunigung g . Wenn jedoch das Magnetfeld in einem Sonnenfleck auf der Sonnenoberfläche wichtig wird, ist das Kräftegleichgewicht
d P d r = B z 4 π ( d B r d z d B z d r )
wo r und z sind die radialen und vertikalen Koordinaten (beachten Sie die Änderung des Koordinatensystems - r ist entlang der Oberfläche, und z steht senkrecht dazu!). Die Kraft des Magnetfelds impliziert einen niedrigeren Gasdruck und einen größeren Unterdruck.

Erstaunliches Wissen!
Danke dafür! Das Papier von Solanki ist genau das, was ich gesucht habe.
Ist Kramers Gesetz für die Photosphäre relevant?
Es war eine echte Frage. Ich weiß eigentlich nicht, wie sich die Massenopazität bei einigen tausend K mit der Temperatur ändert, aber Moleküle und Atmosphäre sind undurchsichtiger als Ionen, daher bin ich sicher, dass die Opazität mit abnehmender Temperatur stark zunimmt.
@RobJeffries (ich habe meinen vorherigen Kommentar gelöscht; H In relativ kühlen Sonnenflecken ist die Ionisierung möglicherweise nicht so dominant, wie ich dachte.) Ich kann es Ihnen nicht sagen. Mein Wissen über stellare Atmosphärenmodelle ist minimal, besonders bei so niedrigen Temperaturen. Ich habe immer nur naiv angenommen, dass Kramers Gesetz ungefähr bis zur Photosphäre oder darüber hinaus gültig ist, was ich jetzt nicht mehr glaube.
@RobJeffries Ich konnte nichts Schlüssiges finden; Wenn Sie das als neue Frage stellen möchten, hat vielleicht jemand Informationen.