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 (ММП) наматывается в гелик 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 AU) при v_sw ≈ 400 км/с и периоде вращения ~27 сут угол ψ близок к 45°. Симулятор рисует анимированные спирали, радиальные стрелки ветра, образцы векторов B и графики ψ(r) и игрушечного |B|/|B|(1 AU) при B_r ∝ 1/r². Постоянные v_sw и жёсткое вращение — без широтной структуры и CME.
Для кого: Курсы космической физики и «Солнце–Земля» после дипольного поля; перед CME и секторной структурой ММП.
Ключевые понятия
Спираль Паркера
Солнечный ветер
Межпланетное магнитное поле
Вращение Солнца
Угол спирали
Гелиосферное поле
Астрономическая единица
Как это работает
tan ψ = Ωr/v_sw, φ − φ₀ = Ω(r − R☉)/v_sw. Слева — спирали и векторы B (вид сверху), орбита 1 AU; справа — ψ(r) и |B|/|B|(1 AU); внизу ψ на 1 AU. Дополняет [магнитное пересоединение](/ru/electricity/magnetic-reconnection) и [альвеновскую волну](/ru/electricity/alfven-wave).
Часто задаваемые вопросы
Почему поле спиральное?
Солнце вращается, а ветер уносит линии радиально. Точка закрепления смещается в долготе быстрее, чем линия «разматывается» — ММП 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 AU величины Ωr и v_sw сопоставимы → ψ около 45°.
Что не учтено?
Широтная зависимость, быстрый/медленный ветер, v_sw(r), полярность секторов и CME.