Магнитное поле - звезда
Cтраница 1
Магнитное поле звезды было впервые, если не считать Солнца, измерено для звезды А-класса 78 Девы. [1]
Вращение и магнитное поле звезд может оказывать существенное влияние на ядерную эволюцию, вызывая меридиональную циркуляцию и связанное с ней перемешивание. [2]
Сохранение магнитного потока может объяснить происхождение магнитного поля звезд после сжатия газа со слабым магнитным полем. Подобное явление может быть использовано для образования больших, но кратковременных магнитных полей в земных условиях. [3]
Во-вторых, источником лантаноидов могут служить весьма любопытные ядерные процессы, например расщепление урана, тория, гафния, вольфрама, тантала быстрыми протонами, ускоренными в магнитных полях звезд. Такие эксперименты с протонами высоких энергий были проведены в земных лабораториях и показали, что изотопы редкоземельных элементов образуются с довольно высоким выходом. [4]
Таким образом, важность доказанной теоремы для физики звезд является очевидной. Теорема имеет также большое значение при изучении движений межзвездной среды, находящейся в магнитном поле звезд. Поскольку предположение о высокой проводимости является весьма существенным, теорема непосредственно применима только в том случае, если плотность настолько велика, что имеет смысл говорить о проводимости ( плазма средней и высокой плотности, см. разд. Ее можно применять также и к плазме низкой плотности, однако в подобных случаях ее справедливость следует тщательно проверять. [5]
Своим заявлением об ограниченности модели идеальной плазмы авторы вовсе не хотят сказать, что эта модель исчерпала себя. Напротив, сфера ее приложения в настоящее время весьма широка и она с успехом используется при выяснении механизма генерации магнитного поля звезд и планет, при построении модели циклической деятельности Солнца, при исследовании общей конфигурации силовых линий магнитного поля в межпланетной среде и в рукавах галактик и во многих других задачах. [6]
Как впервые показал Каулинг в 1945 г., это время свободного затухания магнитного поля равно по порядку величины 1010 лет, и, следовательно, оно того же порядка, что и время жизни звезды, или больше. Впоследствии Врубель, пользуясь уравнением ( 14), явно уменьшил значение декремента для наиболее медленно затухающего дипольного компонента квазистационарного поля Солнца до 4 109 лет. Поэтому в отсутствие движений вещества маловероятно, что магнитное поле звезды станет заметно слабее за счет свободного затухания, если звезда образовалась с таким полем. Этот результат лежит в основе теории остаточного магнетизма звезд. [7]
Для звезд типа Т - Тельца вещество в диске нагревается до температур чуть больше 103 К, а для нейтронных звезд и квазаров нагрев достигает температур выше 106 К. Если в диске присутствует высокопроводящая плазма, то любое магнитное поле, пронизывающее ее, будет вморожено в плазму и кеплеровское движение в диске будет стараться усиливать поле и создавать шир. Пример этого эффекта показан на рис. 12.6 для случая, когда магнитное поле центральной звезды - дипольное. [9]
Это наиболее энергичные из всех вспышек, приведенных в табл. 12.1, и они выделяют энергию более чем в 105 раз большую, чем самые большие солнечные вспышки. Аккреционные диски, окружающие эти звезды, содержат плазму и, таким образом, связаны магнитным полем с центральной звездой. Следовательно, диск непрерывно вызывает появление вращающегося момента, который создает шир магнитного поля звезды. [10]
Однако теперь, даже если корональные температуры слишком низки для образования теплового звездного ветра, большие центробежные силы, действующие на синхронно вращающееся вещество, могут породить течение, направленное наружу, т.е. центробежный звездный ветер. В обоих случаях скорость звездного ветра растет наружу от очень низких значений у основания короны до сверхзвуковых скоростей вдали от поверхности звезды. Многие авторы независимо показали, что внутри так называемой альвеновской поверхности ( т.е. поверхности, на которой скорость газа достигает альвеновской скорости) магнитное поле звезды достаточно сильно, чтобы увлечь за собой вещество и заставить его вращаться приблизительно синхронно со звездой. Вне этой поверхности течение газа увлекает в своем движении магнитное поле и, таким образом, приближается к состоянию, когда момент количества движения сохраняется. Кроме того, если плотность энергии магнитного поля сравнима с плотностью тепловой энергии у основания короны, то нетрудно убедиться, что радиус альвеновской поверхности ( скажем, Rfl) гораздо, больше радиуса звезды. Как установлено из данных о солнечном ветре, для Солнца Ra 25R0; для звезд в нижней части главной последовательности значения Re получаются еще выше. Итак, хотя в этой теории еще нет количественной модели, из приведенных цифр ясно выявляется эффективность магнитного торможения звездным ветром в качестве еще одного механизма потерь момента количества движения вращающимися звездами с подфо-тосферными конвективными зонами. [11]
Фейнман сумел ее разгадать довольно таки прямым способом, доказав, что если космические лучи из Вселенной действительно попадают в нашу Галактику изотропно, то в дальнейшем они также будут двигаться по всем направлениям, пока не достигнут Земли. Влияние звезд Млечного Пути слишком ничтожно, чтобы нарушить схему их распространения. Рассеяние, волновавшее Бальярту, главным образом, связано с магнитными полями звезд, взаимодействующими с электрически заряженными частицами. Таким образом, вероятность того, что электрон ( с отрицательным зарядом), попадающий в Галактику, будет двигаться по определенной траектории, равна вероятности того, что позитрон ( с положительным зарядом), покидающий Галактику, будет двигаться по этой же траектории. [12]
 |
Гидромагнит Кальма. [13] |
Условие вмороженности означает, что при движении среды Поперек магнитного поля в ней индуктируются токи, поле которых, Складываясь с первоначальным, так изменяет его, что силовые Линии смещаются вслед за средой. Поэтому движение среды вдоль Силовых линий не вызывает электродвижущей силы и токов. Вмороженность приводит к тому, что поле усиливается при сжатии ионизированного газа и ослабляется при расширении. Усиление поля не связано с увеличением потока, поэтому оно йроисходит безынерционно и не имеет ничего общего с усилением под действием внутренних источников тока. Факт сохранения потока при сжатии был использован Л. Э. Гуревичем для объяснения происхождения магнитного поля звезд. Он исходил из того, что звезды образуются из газа, в котором имеется слабое поле. Сжатие поля в звезду сопровождается значительным усилением поля. [14]
Существование джетов и биполярных потоков у молодых звездных объектов - еще одно косвенное свидетельство того, что их околозвездные диски являются аккреционными, потому что наблюдаемое истечение вещества - это единственный способ для звезды освободиться от избыточного углового момента, поступающего из диска. Во всех механизмах ветер образуется во внутренней намагниченной части диска вблизи звезды, и энергетическим источником является аккреция газа из диска на звезду. Различие моделей заключается в природе магнитного поля. В модели дискового ветра или магнитоцентробежного истечения из диска ( Кенигл, Пудриц, 2000) магнитное поле является реликтом магнитного поля родительского ядра молекулярного облака. В другой модели ( Шу и др., 2000) ветер образуется при взаимодействии диска с магнитным полем звезды. [15]
Страницы: 1 2