Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Астрономія, №. 59, c. 29-34 (2019)
ЕЛЕКТРОПРОВІДНІСТЬ ПЛАЗМИ В МАГНІТНИХ КОНФІГУРАЦІЯХ СОНЯЧНИХ ПЛЯМ
B. Криводубський, д-р. фіз.-мат. наук
КНУ імені Тараса Шевченка, Київ
Абстракт
Основна проблема електромагнітних моделей спалахів на Сонці полягає в тому, що в умовах високої електропровідності сонячної плазми важко забезпечити ефективне енерговиділення внаслідок джоулевої дисипації струмів в «ядрі спалаху». Для пояснення швидкої дисипації електричних струмів ми розглянули ефект зменшення величини електропровідності в турбулентному середовищі. У місцях нульового магнітного поля в фотосфері (які відповідають «ядру спалаху»), де немає пригнічення турбулентності магнетизмом, провідність є турбулентною за своєю природою. Водночас, в околі плям зовні «ядра спалаху» турбулентні рухи в значній мірі пригнічені сильними магнітними полями (B ≈ 3000 Гс), що майже нівелює ефект впливу турбулентності на провідність плазми. Тому тут електропровідність буде газокінетичною, величина якої значно перевищує турбулентну провідність. Розрахована нами турбулентна провідність в фотосфері σ T≈ 5 ⋅ 108 CGSE виявилась на 2-3 порядки менше газокінетичної провідності σ≈ 1011 CGSE (в місцях сильних магнітних полів). Виявлені ділянки аномально низької турбулентної провідності в місцях нульових магнітних ліній складних конфігурацій груп сонячних плям можуть сприяти прискореній дисипації струмів, яка забезпечує ефективне теплове енерговиділення спалахів. Коротко розглядається проблема циркуляції двох струмів у електричному ланцюзі корона-фотосфера. Згідно моделі фотосферного динамо конвективні рухи на фотосферному рівні збуджують електричне поле величиною E0 ≈ 10-4 CGSE. В такому випадку в зовнішніх ділянках (по відношенню до області «ядра спалаху») електричного кола фотосфера – корона в місцях сильних магнітних полів, де турбулентність майже пригнічена, величина струму буде складати ja = σ E0 ≈ 107 CGSE. Разом з тим, в ділянці «ядра спалаху», де нейтральні магнітні поля не впливають на турбулентність, величина струму буде значно меншою: jT ≈σ T E0 ≈ 5 ⋅ 104 CGSE. Існування в електрикному колі коронафотосфера двох ділянок з різними величинами струмів може сприяти просторовому розділенню зарядів, що, в свою чергу, може бути корисним при подальшій розробці електромагнітних моделей спалаху.
Ключові слова
Cонячні спалахи, магнітні поля, сонячні плями, турбулентна електропровідність, електроструми