11. Koróna, sluneční vítr

Podobné dokumenty
Koróna, sluneční vítr

Koróna, sluneční vítr. Michal Švanda Sluneční fyzika LS 2014/2015

Žhavé i vychladlé novinky ze sluneční fyziky. Michal Švanda Astronomický ústav AV ČR Astronomický ústav UK

Sluneční fyzika. Vojtěch Sidorin. Praha,

Numerické simulace v astrofyzice

Slunce a Sluneční soustava. Michal Švanda Astronomický ústav AV ČR Astronomický ústav UK

počátek 17. století, Johannes Kepler: 19. století: počátek 20. století: 1951, Ludwig Biermann:

ZÁŘENÍ V ASTROFYZICE

Úvod do fyziky plazmatu

Geomagnetická aktivita je důsledkem sluneční činnosti. Pavel Hejda a Josef Bochníček

Sluneční dynamika. Michal Švanda Astronomický ústav AV ČR Astronomický ústav UK

Projekt podpořený Operačním programem Přeshraniční spolupráce Slovenská republika Česká republika

10. Sluneční skvrny. Michal Švanda. Astronomický ústav MFF UK Astronomický ústav AV ČR. Sluneční fyzika LS 2007/2008

Urychlené částice z pohledu sluneční rentgenové emise

Zajímavé vlastnosti sluneční atmosféry: magnetická a rychlostní pole


Eruptivní procesy na Slunci a jejich optická, radiová a EUV diagnostika

Základní charakteristiky

SLUNCE A JEHO POZOROVÁNÍ I FYZIKA PLAZMATU

Astronomie Sluneční soustavy II. Slunce. Jan Ebr Olomouc,

Diskontinuity a šoky

Spektroskopie Slunce. Michal Švanda. Astronomický ústav MFF UK Astronomický ústav AV ČR. Spektroskopie (nejen) ve sluneční fyzice LS 2011/2012

změna konfigurace => změna proudů tekoucích systémem => změna magnetického pole (i na Zemi)

Slunce nejbližší hvězda

1. Slunce jako hvězda

Proč studovat hvězdy? 9. 1 Úvod Energetické úvahy Zjednodušení použitá při konstrukci sférických modelů Model našeho Slunce 15

epojení) magnetického pole

Kosmické počasí, předpovědi aktivity. Michal Švanda Sluneční fyzika LS 2014/2015

VY_32_INOVACE_08.Fy.9. Slunce

Sluneční skvrny od A do Z. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov

Hvězdný vítr. Ústav teoretické fyziky a astrofyziky Masarykova univerzita, Brno

Slunce zdroj energie pro Zemi

O původu prvků ve vesmíru

Stručný úvod do spektroskopie

Základy spektroskopie a její využití v astronomii

Projevy rázových vln v koronálních paprscích při zatmění

Reliktní záření a jeho polarizace. Ústav teoretické fyziky a astrofyziky

Pozorování Slunce s vysokým rozlišením. Michal Sobotka Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov

7. Rotace Slunce, souřadnice

Cesta do nitra Slunce

Sluneční magnetismus. Michal Švanda Sluneční fyzika LS 2014/2015

Elektromagnetické záření. lineárně polarizované záření. Cirkulárně polarizované záření

Obnovitelné zdroje energie Budovy a energie

Vnitřní magnetosféra

Astrofyzika. 1. Sluneční soustava. Slunce. Sluneční atmosféra. Slunce Slunce planety planetky komety, meteoroidy prach, plyny

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

Sluneční magnetismus. Michal Švanda. Astronomický ústav MFF UK Astronomický ústav AV ČR. Sluneční fyzika ZS 2011/2012

Urychlení KZ. Obecné principy, Fermiho urychlení, druhý řád, první řád, spektrum

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

13. Spektroskopie základní pojmy

Sluneční stínohra. Michal Švanda. Astronomický ústav AV ČR, Ondřejov Astronomický ústav UK, Praha

Urychlené částice z pohledu sluneční rentgenové emise Elektronová spektra

SLUNCE. 5. lekce Bára Gregorová a Ondrej Kamenský

POZOROVÁNÍ SLUNCE VE SPEKTRÁLNÍCH ČARÁCH. Libor Lenža Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o.

Studium kladného sloupce doutnavého výboje pomocí elektrostatických sond: jednoduchá sonda

Jak se pozorují černé díry? - část 3. Astrofyzikální modely pro rentgenová spektra

Slunce ve vysokoenergetických oblastech spektra

Plazma. magnetosféra komety. zbytky po výbuchu supernovy. formování hvězdy. slunce

Urychlování částic ve vesmíru aneb záhadné extrémně energetické kosmické záření

Přednáška 4. Úvod do fyziky plazmatu : základní charakteristiky plazmatu, plazma v elektrickém vf plazma. Doutnavý výboj : oblasti výboje

Plazmové metody. Co je to plazma? Jak se uplatňuj. ují plazmové metody v technice?

Úvod do fyziky plazmatu

Zpráva o činnosti Slunční sekce ČAS za rok 2014

Urychlené částice z pohledu sluneční rentgenové emise Brzdné záření

Základní experiment fyziky plazmatu

Vlny ve sluneční atmosféře. Petr Jelínek

Objev gama záření z galaxie NGC 253

Slunce, erupce, ohřev sluneční koróny

Václav Uruba home.zcu.cz/~uruba ZČU FSt, KKE Ústav termomechaniky AV ČR, v.v.i., ČVUT v Praze, FS, UK MFF

SLUNCE A JEHO POZOROVÁNÍ III

Jiří Oswald. Fyzikální ústav AV ČR v.v.i.

Vzdělávání výzkumných pracovníků v Regionálním centru pokročilých technologií a materiálů reg. č.: CZ.1.07/2.3.00/

Souřadné systémy (1)

LABORATORNÍ MODULY katedra fyziky FEL ČVUT v Praze

Vlny a oscilace v koronálních smyčkách

Aplikace jaderné fyziky (několik příkladů)

MODERNÍ METODY CHEMICKÉ FYZIKY I lasery a jejich použití v chemické fyzice Přednáška 5

Kroužek pro přírodovědecké talenty I lekce 3 SLUNEČNÍ SOUSTAVA

Atmosféra - složení a důležité děje

Atmosféra, znečištění vzduchu, hašení

Slunce po Ulysses. lima čís Ca. Mgr. Lenka Soumarová, Štefánikova hvězdárna, Praha

Optické spektroskopie 1 LS 2014/15

ČLOVĚK A ROZMANITOST PŘÍRODY VESMÍR A ZEMĚ. GRAVITACE

Plazmatické metody pro úpravu povrchů

Astronomie Sluneční soustavy I. PřF UP, Olomouc,

Počátky kvantové mechaniky. Petr Beneš ÚTEF

Příspěvek k numerické extrapolaci koronálních magnetických polí

Extragalaktická astrofyzika. Aktivní galaktická jádra, Jety

O tom, co skrývají centra galaxíı. F. Hroch. 26. březen 2015

Ledové měsíce velkých planet a možnost života na nich

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

Astronomie. Astronomie má nejužší vztah s fyzikou.

Studium časového vývoje erupcí v čarách vodíku a vápníku

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

KIS a jejich bezpečnost I Šíření rádiových vln

Magnetické pole. Magnetické siločáry. Magnetický dipól

Sluneční soustava OTEVŘÍT. Konec

Laserové chlazení atomů. Magneto-optická past

Základy Mössbauerovy spektroskopie. Libor Machala

Železné lijáky, ohnivé smrště. Zdeněk Mikulášek

Transkript:

11. Koróna, sluneční vítr Sluneční fyzika LS 2007/2008 Michal Švanda Astronomický ústav MFF UK Astronomický ústav AV ČR

Přechodová oblast Změna teplotní režimu mezi chromosférou (104 K) a korónou (106 K) Nehomogenní, pohyby (doppler-shift), vývoj S výškou se nehomogenity stírají rozpínající se trubice magnetického pole? 2

Koróna 3

Složky koróny F Fraunhoferovy čáry K kontinuum vysoká teplota, čáry rozmyty pohyby T termální emise částic prachu Polarizovaná Thomsonův rozptyl na volných elektronech E emisní Vlastní záření, velmi slabá Zakázané čáry i v optické oblasti spektra Zelená koróna Korónium = Fe X (637,5 nm) 4

Empirický profil intenzity I I 0C 6 =10 0,0532 1,424 2,565 7 17 2,5 x x x F-koróna K-koróna x= Pro Thomsonův rozptyl: E k ~ T ne R o I oc E k R o ~10 6 I oc n e ~4 1013 m 3 r R0 5

Koróna v minimu/maximu Minimum (1995) Maximum (2003) 6

Zakázané čáry 7

Zelená koróna 8

LASCO@SoHO 9

TRACE 10

Ohřev koróny proudy podél smyček Priest et al. (2000) Ohřev je balancován teplem vedeným podél smyček, diskutovány různé zdroje energie 11

Kolik energie je potřeba Kolik energie je potřeba dodat v jednotlivých sektorech pozorování koróny z 26. 8. 1992 AR = aktivní oblast QS = klidné Slunce CH = koronální díra 12

Uvažované mechanismy koronálního ohřevu Coronal Heating Models (adapted from Mandrini et al. 2000) Physical process DC Stressing and Reconnection Models: Stress-induced reconnection Stress-induced current cascade Stress-induced turbulence. AC Wave Heating Models: Alfvénic resonance Resonant absorption Phase mixing Current layers MHD Turbulence Cyclotron resonance. Acoustic Heating: Acoustic waves. Chromospheric Reconnection:. Velocity Filtration: References Sturrock & Uchida (1981) Parker (1983, 1988) Van Ballegooijen (1986) Heyvaerts & Priest (1992) Hollweg (1985, 1991) Ionson (1978, 1982, 1983), Mok (1987)) Heyvaerts & Priest (1983) Galsgaard & Nordlund (1996) Inverarity & Priest (1995b) Hollweg (1986), Hollweg & Johnson (1988) Schatzman (1949) Kuperus, Ionson, & Spicer (1981) Litvinenko (1999) Scudder (1992a,b; 1994) 13

3-D simulace (Gudiksen, Nordlund) Magnetické pole AR 9114 potenciální extrapolované, měřené rychlostní pole ze sledování granulí VAL model atmosféry Realistická fyzika (vodivost plazmatu, zářivé ochlazování) Plně 3-D kompresibilní MHD simulace 14

Výsledné rozdělení teplot 15

Syntetické snímky TRACE 16

Výsledky simulace 3-D MHD, with observed photospheric velocities and an actual AR magnetic field unavoidably produces a loop-structured, million degree corona Additional improvements can only increase the heating Increased numerical resolution Emerging flux Systematic AR velocity fields 17

Mini, mikro, nano Energie [J] Teplota [MK] Hustota elektronů [m 3] Velké erupce 1023 1026 8 40 0,2 2 1017 Mikro-erupce 1020 1023 1 8 0,2 2 1016 Nano-erupce 1017 1020 1 2 0,2 2 1015 18

Sluneční vítr počátky Polovina 20. století -- sluneční částicové záření jako prostředek k vysvětlení geomagnetických bouří Geomagnetické bouře nárůst meziplanetárního magnetického pole obvykle dva dny po erupci Musí existovat jakési elektrické spojení mezi Zemí a Sluncem 1950 Biermann iontové stopy komet míří vždy od Slunce Existence stálého toku částic, které to umožní, energie fotonů nestačí Potřeba velkých rychlostí a velkých hustot (nefyzikální) Chapman (1957) statická koróna Parker (1958) dynamická koróna 19

Pomalý/rychlý Pomalý uzavřené pole, cca 400 m/s Rychlý otevřené pole (koronální díry), cca 700 m/s Explozivní události rychlost až 1200 m/s Ulysses sonda na heliopolární dráze 20

Heliosféra 21

Struktura heliosféry Termination shock (terminační vlna) nadzvukový sluneční vítr je zpomalování pod rychlost zvuku působením mezihvězdného prostředí Heliosheath (heliosférický plazmový chvost, heliosférická obálka) oblast podzvukového slunečního větru, vliv okolí způsobuje tvar komety Heliopauza přímé setkání obou médií, hranice heliosféry Bow shock (čelní rázová vlna) heliosféra se pohybuje mezihvězdným prostředím, na jejím čele vzniká turbulentní oblast, v níž je zvýšený tlak způsobený pohybem heliosféry rázová vlna 22

Blízký prostor z hlediska vlivu Slunce 23

Proudová vrstva Rozhraní polarit meziplanetárního magnetického pole (IMF) Pole má tvar spirál (důsledek rotace Slunce) Parkerovy spirály Proud celkově ~3 GA Vede k sektorové struktuře IMF 24

Kosmické počasí Perspektivní obor Hodně peněz Aplikovaná sluneční fyzika Sledování stavu IMF v okolí Země Geomagnetické bouře Polární záře Ionosférické poruchy Poruchy elektroniky Poruchy dálkových vedení 25