دانشکده فیزیک
گروه نظری و اخترفیزیک
پایاننامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد
گرایش اخترفیزیک
تحریک نوسانات 5 دقیقهای در سیخکهای خورشیدی با اعمال شار پایا
Excitation of 5-min Oscillations in Solar spicules by Applying Steady Flow
استاد راهنما
دکتر زهرا فاضل مراغه
استاد مشاور
دکتر حسین عبادی
برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
کلیدواژه: خورشید، نوسانات 5 دقیقهای، پالسهای فوتوسفری، سیخکهای خورشیدی |
چکیده : سیخکهای خورشیدی ساختارهای جت مانندی هستند که در کروموسفر و در لبه خورشید رصد می شوند .برای تحریک نوسانات عرضی در سیخکها مکانیزم های مختلفی ارائه شده که از آن جمله می توان به پالس های فوتوسفری ناشی از نوسانات گرانولی، باز اتصالی خطوط میدان و اثرات غیرخطی اشاره کرد. در فوتوسفر پویا و دینامیک، دو نوع محرک وجود دارد: 1- محرک نوسانی مانند p-مدها 2-محرک ضربه ای مانند گرانول ها یا رخدادهای ناگهانی ناشی از اتصال مجدد مغناطیسی. هر دو نوع از محرکها می توانند عامل پدیده های دینامیکی مشاهده شده در نواحی اتمسفری بالاتر باشند. در مطالعه حاضر سعی بر آن است که با استفاده از پالس های فوتوسفری و با اعمال شار پایا، به تحریک این امواج که بیشترین نوسانات مشاهده شده در سیخکها هستند بپردازیم. برای مطالعه امواج 5 دقیقه ای در سیخکها از معادلات امواج MHD استفاده میشود. این معادلات توسط کد TMC بصورت عددی حل میشوند. نتایج حاصله بصورت نمودارهای انرژی، سرعت و میدان مغناطیسی اختلالی معرفی میشود. دورهی تناوب و انرژی نوسانات 5 دقیقهای از روی این نمودارها به دست میآیند.
|
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 کرومسفر ……………………………. 18
1-2-3 ناحیه انتقالی یا گذر ………………… 18
1-2-4 کرونا………………………………. 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 ترکیب 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 فیزیکی 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 کنیک 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 کرونا ……… 49
1-11 تاریخچه مطالعات حول نوسانات 5 دقیقه ای …. 50
1-11-1 نحوه کانال زدن نوسانات 5 دقیقه ای به کرونا 50
1-11-2 بررسی مدل شوکهای بازگشتی توسط هالوگ .. 53
1-11-3 بررسی زاکاراشویلی و همکارانش حول نوسانات 5 دقیقه ای ………………………………………… 56
فصل دوم
2-1 جایگاه شبیه سازی در پژوهش های اختر فیزیکی …………. 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 کد TMC……………………………….. 81
فصل سوم
3-1 مروری بر نحوه تشکیل نوسانات و معرفی مدل …. 85
3-2 معادلات توصیف کنندهی مدل………………… 87
3-3 نتایج بدست آمده با اعمال شرایط در کد 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
شکل(6): نمودار میدان مغناطیسی اختلالی بر حسب زمان بدون بعد در مکان مشخص برای نوسانات 5 دقیقهای……………………………………………………………………………………………………………………………………104
شکل(7): تغییرات دوره تناوب نوسانات بر حسب دامنه موج ارسالی با مکان اولیه 0.5 مگامتر……………………………………………………………………………………………………………………………………..105
شکل(8): تغییرات سرعت اختلالی در زمان t=20 و t=0………………………………………………………………106
شکل(9): نمودار دو بعدی تغییرات سرعت نسبت به زمان برای نوسانات 5 دقیقهای…………………………………………………………………………………………………………………………………………..107
شکل(10): تغییرات سرعت در(X=0,Y=2.5) و )، برای حالتی که
…………………………………………………………………………………………………………………..108
شکل(11): تغییرات سرعت در(X=0,Y=2.5) و )، برای حالتی که
……………………………………………………………………………………………………………….108
فصل اول
“بررسی منابع”
برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید.