Почему поле спиральное?

Солнце вращается, а ветер уносит линии радиально. Точка закрепления смещается в долготе быстрее, чем линия «разматывается» — межпланетное поле наматывается в спираль.

Что значит tan ψ = Ωr/v_sw?

На расстоянии r скорость со-вращения Ωr сопоставима с выносом v_sw — отношение задаёт долю азимутальной компоненты B_φ относительно B_r.

Почему ψ ≈ 45° у Земли?

При v_sw ~ 400 км/с и периоде ~27 сут на 1 а.е. величины Ωr и v_sw сопоставимы, поэтому ψ около 45°.

Что не учтено?

Широтная зависимость, быстрый и медленный ветер, v_sw(r), полярность секторов и выбросы корональной массы.

Спираль Паркера (солнечный ветер)

Вращение Солнца и радиальный ветер: межпланетное B со спиралью tan ψ = Ωr/v_sw, линии поля (вид сверху), ψ(r) и спад |B|.

О модели

Спираль Паркера описывает, как межпланетное магнитное поле наматывается в геликс из-за вращения Солнца и радиального выноса солнечным ветром. Линия, закреплённая в фотосфере, уносится со скоростью v_sw, пока Солнце вращается с угловой скоростью Ω; в экваториальной плоскости угол спирали ψ (между радиальным направлением и полем) удовлетворяет tan ψ = Ω r / v_sw. Долгота линии растёт как φ − φ₀ = Ω (r − R☉) / v_sw — в виде сверху получаются знакомые спирали. Радиальная компонента B_r падает примерно как 1/r², азимутальная растёт с расстоянием, и |B| превышает B_r на больших r. У Земли (1 а.е.) при v_sw ≈ 400 км/с и периоде вращения ~27 сут угол ψ близок к 45°. На экране — спирали, радиальные стрелки ветра, векторы B и графики ψ(r) и схематичного |B|/|B|(1 а.е.) при B_r ∝ 1/r². Постоянные v_sw и жёсткое вращение — без широтной структуры и выбросов корональной массы.

Для кого: Космическая физика и связь Солнце–Земля после дипольного поля: межпланетное поле и угол спирали.

Ключевые понятия

спираль Паркера
солнечный ветер
межпланетное магнитное поле
вращение Солнца
угол спирали
гелиосферное поле
астрономическая единица

Как это работает

Угол спирали Паркера: tan ψ = Ω r / v_sw, долгота линии φ − φ₀ = Ω(r − R☉)/v_sw. Слева — спирали и векторы B в экваториальной плоскости, орбита 1 а.е.; справа — ψ(r) и схематичный спад |B|. При v_sw ≈ 400 км/с у Земли ψ близок к 45°.

Часто задаваемые вопросы

Почему поле спиральное?: Солнце вращается, а ветер уносит линии радиально. Точка закрепления смещается в долготе быстрее, чем линия «разматывается» — межпланетное поле наматывается в спираль.
Что значит tan ψ = Ωr/v_sw?: На расстоянии r скорость со-вращения Ωr сопоставима с выносом v_sw — отношение задаёт долю азимутальной компоненты B_φ относительно B_r.
Почему ψ ≈ 45° у Земли?: При v_sw ~ 400 км/с и периоде ~27 сут на 1 а.е. величины Ωr и v_sw сопоставимы, поэтому ψ около 45°.
Что не учтено?: Широтная зависимость, быстрый и медленный ветер, v_sw(r), полярность секторов и выбросы корональной массы.

Продолжите с близкими темами в этой категории — или все 65 в «Электричество и магнетизм».

Вся категория →

НовоеУниверситет / научные

Альвеновская волна на силовой линии

Запустить симулятор

Поперечная МГД-волна: v_A = B/√(μ₀ρ), колебание линии поля, стоячие моды и отражение импульса от границ.

НовоеДети

Брусковый магнит и железные опилки

Запустить симулятор

Перетаскиваемый брусковый магнит на «карточке»: каждая опилка-стержень выстраивается по локальному полю B двух точечных полюсов.

НовоеДети

Феррожидкость (стилизация)

Запустить симулятор

Шипы на поверхности феррожидкости в магнитном поле — качественная картинка, не магнитогидродинамика.

НовоеШкольные

Поле электрического диполя

Запустить симулятор

Заряды ±q на оси: тепловая карта потенциала V, эквипотенциали, силовые линии поля E; формулы дальней зоны.

Школьные

Магнитное поле

Запустить симулятор

Поле полосовых магнитов и прямых проводов с током: сетка стрелок B и силовые линии.

НовоеШкольные

Циклотрон

Запустить симулятор

Однородное магнитное поле изгибает траекторию, переменное электрическое поле в зазоре между дуантами ускоряет частицу. Циклотронная частота ω_c = qB/m.

Спираль Паркера (солнечный ветер)

О модели

Как это работает

Часто задаваемые вопросы

Похожие симуляторы

Альвеновская волна на силовой линии

Брусковый магнит и железные опилки

Феррожидкость (стилизация)

Поле электрического диполя

Магнитное поле

Циклотрон

Спираль Паркера (солнечный ветер)

О модели

Как это работает

Часто задаваемые вопросы