پایان نامه ارشد:تحریک نوسانات 5 دقیقه ای در سیخک های خورشیدی با اعمال شار پایا

فهرست مطالب

مقدمه……………………………………. 12

فصل اول …………………………………. 12

1-1 خورشید ………………………………. 13

1-1-1 ساختار داخلی خورشید …………………. 16

1-2 ساختار سطحی و جو خورشید ……………….. 16

1-2-1 فوتوسفر ……………………………. 17

1-2-2 كرومسفر ……………………………. 18

1-2-3 ناحیه انتقالی یا گذر ………………… 18

1-2-4 كرونا………………………………. 19

1-3 گرانولهای خورشیدی …………………….. 20

1-5 بررسی مسئلهی گرمایش تاج خورشیدی ………… 21

1-5-1 نقش میدان مغناطیسی و امواج آلفون در گرمایش تاج 22

1-5-2 اتصال مجدد مغناطیسی …………………. 23

1-5-3 جذب تشدیدی …………………………. 24

1-5-4 تركیب فازی …………………………. 24

1-6 سیخکهای خورشیدی……………………….. 24

1-6-1 انواع سیخکها …………………….. 27

1-6-1-1 سیخکهای نوع 1 ……………….. 27

1-6-1-2 سیخکهای نوع 2………………… 28

1-6-2 ویژگی های فیزیكی و ظاهری سیخکها ……. 29

1-6-2-1 دما و چگالی …………………. 29

1-6-2-2 خمیدگی ……………………… 30

1-6-2-3 جهت گیری سیخکها ……………… 30

1-6-2-4 سرعت سیخکها …………………. 31

1-6-2-5 قطر سیخکها ………………….. 33

1-6-2-6 طول عمر سیخکها ………………. 33

1-6-2-7 طول موج رصدی سیخکها …………… 34

فهرست مطالب

مقدمه……………………………………. 12

فصل اول …………………………………. 12

1-1 خورشید ………………………………. 13

1-1-1 ساختار داخلی خورشید …………………. 16

1-2 ساختار سطحی و جو خورشید ……………….. 16

1-2-1 فوتوسفر ……………………………. 17

1-2-2 كرومسفر ……………………………. 18

1-2-3 ناحیه انتقالی یا گذر ………………… 18

1-2-4 كرونا………………………………. 19

1-3 گرانولهای خورشیدی …………………….. 20

1-5 بررسی مسئلهی گرمایش تاج خورشیدی ………… 21

1-5-1 نقش میدان مغناطیسی و امواج آلفون در گرمایش تاج 22

1-5-2 اتصال مجدد مغناطیسی …………………. 23

1-5-3 جذب تشدیدی …………………………. 24

1-5-4 تركیب فازی …………………………. 24

1-6 سیخکهای خورشیدی……………………….. 24

1-6-1 انواع سیخکها …………………….. 27

1-6-1-1 سیخکهای نوع 1 ……………….. 27

1-6-1-2 سیخکهای نوع 2………………… 28

1-6-2 ویژگی های فیزیكی و ظاهری سیخکها ……. 29

1-6-2-1 دما و چگالی …………………. 29

1-6-2-2 خمیدگی ……………………… 30

1-6-2-3 جهت گیری سیخکها ……………… 30

1-6-2-4 سرعت سیخکها …………………. 31

1-6-2-5 قطر سیخکها ………………….. 33

1-6-2-6 طول عمر سیخکها ………………. 33

1-6-2-7 طول موج رصدی سیخکها …………… 34

1-6-2-8 تعداد سیخکها …………………. 34

1-6-2-9 ابعاد سیخکها………………….. 35

1-6-2-10 ارتفاع سیخکها ……………….. 37

1-6-2-11 عرض سیخکها ………………….. 38

1-7 بررسی نوسانات سیخکها ………………….. 40

1-7-1 ماهیت نوسانات عرضی در سیخکها ……….. 44

1-7-1-1 كنیك مدها ……………………. 44

1-7-1-2 امواج آلفون ………………….. 45

1-8 پارامتر β در جو خورشید ………………… 46

1-9 انواع نوسانات خورشیدی …………………. 47

1-10 بررسی نوسانات 5 دقیقه ای در كرونا ……… 49

1-11 تاریخچه مطالعات حول نوسانات 5 دقیقه ای …. 50

1-11-1 نحوه كانال زدن نوسانات 5 دقیقه ای به كرونا 50

1-11-2 بررسی مدل شوكهای بازگشتی توسط هالوگ .. 53

1-11-3 بررسی زاكاراشویلی و همكارانش حول نوسانات 5 دقیقه ای ………………………………………… 56

فصل دوم

2-1 جایگاه شبیه سازی در پژوهش های اختر فیزیكی …………. 59

2-2 معادلات MHD…………………………… 61

2-3 حل دستگاه معادلات MHD………………….. 67

2-4 نگاهی دقیق تر به معادله القا …………… 68

2-5 جمع بندی معادلات MHD…………………… 70

2-6 MHD آرمانی ………………………….. 72

2-7 خطی سازی معادلات MHD…………………… 75

2-8 كد TMC……………………………….. 81

فصل سوم

3-1 مروری بر نحوه تشكیل نوسانات و معرفی مدل …. 85

3-2 معادلات توصیف كنندهی مدل………………… 87

3-3 نتایج بدست آمده با اعمال شرایط در كد TMC…. 98

3-4 بحث پیرامون نتایج بدست آمده ……………. 109

3-5 فهرست منابع…………………………… 113

فهرست اشکال

فصل اول: بررسی منابع

شکل (1): تصویری از خورشید و بخشهای تشکیل دهندهی آن………………………………………………………15

شکل (2): نمودار تغییرات دما بر حسب ارتفاع در ناحیه تاج خورشید………………………………………………19

شکل (3): تصویری از گرانولهای سطح خورشید، رصد خانه ملی نجوم……………………………………………20

شکل(4): تصویری از ماتلهای رصد شده توسط Hinode/SIT …………………………………………………….21

شکل (5): تصویری از سیخکهای لبه خورشید که توسط تلسکوپ نوری گرفته شده……………………… 25

شکل (6): تصویری نزدیک از سیخکهای لبه خورشید گرفته شده توسط SOT……………………………………27

شکل(7): تصویری از سیخکهای نوع 1و 2…………………………………………………………………………………28

شکل(8): یک طرح شماتیکی از نحوه بوجود آمدن امواجMHD و سیخکهای نوع 2 از طریق EBS…………………………………………………………………………………………………………………………………………29

شکل(9): تصویر گرفته شده از سیخکها در نواحی فعال خورشید توسط SOT………………………………. 31

شکل(10): بررسی افزایش تعداد سیخکها تا ارتفاع 7000 کیلومتری و کاهش تعداد از آن ارتفاع به

بعد……………………………………………………………………………………………………………………………………………36

شکل(11): شماتیکی از ابعاد سیخکها…………………………………………………………………………………………….37

شکل(12): شماتیکی از شگردFWHM…………………………………………………………………………………………38

شکل(13):مسیر حرکت 9 سیخک مطالعه شده………………………………………………………………………………41

شکل(14): تصاویری از نحوه حرکت مدهای کینک و آلفون چرخشی در تیوبهای شار…………………………45

شکل(15): طیف نوسانات خورشیدی که توسط GOLF در سال 1996 گرفته شده…………………………….49

شکل(16): سرعت پلاسمای شبیهسازی شده در طول تیوب شار خمیده با زاویه 45 درجه…………………..51

شکل(17): تغییرات شدت نوسانات حلقههای کرونایی…………………………………………………………………….52

شکل(18): تغییرات سطح مقطع تیوبهای شار مغناطیسی نسبت به ارتفاع…………………………………………….54

شکل(19): تغییرات ارتفاع ناحیه گذر با زمان در مدل شوک بازگشتی با زمان……………………………………..55

شکل(20): نمودار سرعت بر حسب ارتفاع در زمان t=250s و ……………………………57

فصل دوم:مبانی و روشها

شکل(1): شبیهسازیهای گوناگون در اخترفیزیک امروز…………………………………………………………………..61

شکل(2): نمایشی از زفتار پلاسمای آرمانی در اثر همروی……………………………………………………………….75

شکل(3): کشیده شدن خطوط میدان با حرکت پلاسما و آغاز آشفتگی……………………………………………….81

فصل سوم: بررسی نتایج

شکل(1): نمودار تغییرات انرژی جنبشی نوسانات 5 دقیقهای به انرژی کل………………………………………99

شکل(2): نمودار تغییرات انرژی مغناطیسی نوسانات 5 دقیقهای نرمالیزه شده بر حسب انرژی مغناطیسی در

t=0………………………………………………………………………………………………………………………………………..100

شکل(3): نمودار نسبت تغییرات انرژی کل برای نوسانات 5 دقیقهای……………………………………………….101

شکل(4): نمودار تغییرات میدان مغناطیسی اختلالی در مکان (Z=17) برای نوسانات 5 دقیقهای………………………………………………………………………………………………………………………………………… 102

شکل(5): نمودار تغییرات میدان مغناطیسی اختلالی در مکان (Z=10) برای نوسانات 5 دقیقهای…………………………………………………………………………………………………………………………………………..103