مجدد است که نتیجهای از برهمکنش نواحی مغناطیسی متمرکز شده با قطبیت متفاوت است.[15]
سیخکها از زمان کشفشان، به عنوان پلهای انرژی و ماده بین نورسپهر دینامیکی و چگال خورشید و تاج و ناحیههای بیرونی رقیق آن، توجه زیادی را به خود جلب کردهاند. انرژی مکانیکی حرکان رندوم (تصادفی) یا همدوس نورسپهر میتوانند توسط خطوط میدان مغناطیسی که از نورسپهر سرچشمه میگیرند و در ارتفاعات بالا از هم باز میشوند، در قالب امواج و نوساناتی منتقل شوند. از آنجا که سیخکها بعنوان یکی از عوارض مشخص و توصیف شده در رنگین سپهر خورشید پذیرفته شده و توسط تلسکوپهای زمینی و مداری رصد شدهاند، حرکتها و نوساناتشان قابل مشاهده است و انرژی منتقل شده توسط آنها نیز بصورت امواج و نوساناتی که در آنها منتشر میشوند قابل بررسی است.
شکل 1-6 تصویری نزدیک از سیخکها در لبه خورشید، گرفته شده توسط SOT
1-6-1 انواع سیخکها
تحقیقات جدید به وجود حداقل دو نوع متمایز از سیخکها با رفتارهای فیزیکی و دینامیکی متفاوت اشاره دارد که آنها را با نام سیخکهای نوع 1 و 2 میشناسیم. وجود دو نوع متفاوت از سیخک نشان میدهد که سازوکارهای متفاوتی برای شکلگیری آنها در خورشید وجود دارد، هر چند این سازوکارها بطور کامل مشخص نشدهاند.
1-6-1-1 سیخکهای نوع 1
سیخکهای نوع اول عمدتا در نواحی فعال خورشید فراوانترند، اما در نواحی آرام و حفرههای تاجی خورشید نیز قابل مشاهدهاند و توسط امواج ضربهای به هنگام نوسانات و تنش جریانهای همرفتی به اتمسفر بالایی شکل میگیرند. این نوع از سیخکها در مقیاس زمانی حدود 3 تا 7 دقیقه در طول خطوط میدان مغناطیسی هدایت میشوند.
1-6-1-2 سیخکهای نوع 2
سیخکهای نوع دوم بیشتر در نواحی نزدیک به حفرههای تاجی وجود دارند و بسیار پویاتر از دسته اول هستند، با سرعت حدود 30 کیلومتر بر ثانیه تشکیل میشوند و در حدود 10 الی 15 ثانیه عمر دارند. سیخکهای نوع 2 بهسرعت به اندازه دمای ناحیه گذار گرم میشوند و مواد را از طریق کرومسفر انتقال میدهند. این نوع از سیخکها غالبا در ارتفاعات پایینتری قرار دارند، اما در ناحیههای حفره تاجی اندکی بلندترند و به ارتفاع 5000 کیلومتر یا بیشتر نیز میرسند اما در ناحیههای فعال خورشید کوتاهتر هستند.
نوسانات فوتوسفری و حرکات لایههای همرفتی خورشید میتوانند در امتداد نواحی که دارای خطوط میدان مغناطیسی فشرده و متمرکز هستند به کرومسفر خورشید نفوذ کنند و در انجا امواج ضربهای را به وجود میآورند که این امواج ضربهای سبب صعود ماده میشود و یکی از فرایندهایی است که باعث ایجاد سیخکها میشود. با این حال شبیهسازیها نشان میدهد که سازوکارهای ایجاد کنندهی سیخکهای نوع 1 نمیتوانند فورانهای ماده با سرعت بیش از 50 کیلومتر بر ثانیه باشند، یعنی چیزی که در سیخکهای نوع 2 شاهد آن هستیم. یک نامزد مناسب برای ایجاد سیخکهای نوع 2 فرایند اتصال مجدد است که نتیجهای از برهمکنش نواحی مغناطیسی با قطبیت متفاوت است که در یک ناحیه متمرکز میشوند.
شکل 1-7 تصویری از سیخکهای نوع 1 و 2 که توسط فضاپیمای Hinode گرفته شده است.
شکل 1- 8 یک طرح شماتیکی از نحوه بوجود آمدن امواج MHD و سیخکهای نوع 2 از طریق EBS
1-6-2 ویژگیهای فیزیکی و ظاهری سیخکها
از طریق رصدهای صورت گرفته در مناطق مختلف خورشید و شبیهسازیهای انجام شده میتوان ویژگیهای فیزیکی و ظاهری سیخکها را بصورت زیر بیان کرد:
1-6-2-1 دما و چگالی
سیخکها دارای دماهای تقریبا مشابه با محیط رنگین سپهر اطرافشان هستند. چگالی الکترونی زمینه، در ناحیهای که سیخکها رؤیت شدهاند مقدار بسیار پایینی دارد. از این رو سیخکها نسبت به محیط اطرافشان بسیار چگالترند.
در جدول 1-1 دما و چگالی الکترونی سیخکها در ارتفاعات مختلف بالای خورشید نشان داده شده است. لازم به ذکر است که مقادیر مربوط به ارتفاعات 2000 و 10000 کیلومتری بالای سطح، به دلیل کم بودن دادههای رصدی از اعتبار کمتری برخوردارند. محققان دیگر دمای کمتریدر حدود 5000 تا 8000 کلوین را برای سیخکها تخمین زدهاند. در هر صورت دمای سیخکها از لایههای فوتوسفری و کرومسفری خورشید بالاتر ولی از محیط تاجی اطرافشان خیلی پایینتر است.
چگالی الکترونی〖(cm〗^(-3))
دما (K )
ارتفاع از سطح خورشید (km)
22×〖10〗^10
17000
2000
20×〖10〗^10
17000
4000
11.5×〖10〗^10
14000
6000
6.5×〖10〗^10
15000
8000
3.5×〖10〗^10
15000
10000
جدول1-1: دما و چگالی الکترونی سیخکها در ارتفاعات مختلف از سطح خورشید [1]
1-6-2-2 خمیدگی
خمیدگی سیخکها کمتر از 20 درجه گزارش شده است، که البته این مقدار برای عرضهای جغرافیایی مختلف خورشید متفاوت است، به طوری که در نواحی قطبی خورشید این مقدار به کمتر از 10 درجه میرسد
1-6-2-3 جهتگیری سیخکها
جهتگیری سیخک را معمولا با زاویه بین سیخک و راستای عمود بر لبه در محل سیخک بیان میکنند. البته برای این کار باید ابتدا یک راستای مشخص برای سیخک در نظر گرفت، که این کار را با برازش خطی چند نقطهی مشخص از سیخک در تصاویر میتوان انجام داد. جهتگیری سیخکها معمولا با گذر زمان، اندکی تغییر میکند که اغلب این تغییرات تناوبی است و لذا میتوان مقدار متوسطی برای زاویهی جهتگیری بدست آورد.
نکتهای که باید مد نظر داشت این است که زاویهای که به طریق مذکور تعریف میشود جنبه ظاهری دارد و زاویهی واقعی که سیخک در فضای سهبعدی با راستای شعاعی در محل میسازد مقدار متفاوتی خواهد داشت. از طرف دیگر اگر زاویهی جهتگیری سیخکی بزرگ باشد، آن سیخک ارتفاع پایینتری خواهد داشت و لذا بیشتر در میان انبوه سیخکهای مجاور قرار خواهد گرفت و تشخیص آن در تصاویر مشکلتر خواهد بود.
نتیجهی مهمی که از دو نکتهی مذکور میتوان گرفت این است که مقادیر متوسط بدست آمده برای زاویهی جهتگیری سیخکها در کل کوچکتر از مقدار واقعی است، چرا که مطابق نکتهی اول مسلما در موارد زیادی زوایای جهتگیری کوچکتر از زاویهی واقعی دیده خواهد شد و مطابق نکتهی دوم در مواردی که زاویهی جهتگیری بزرگ است احتمال تشخیص داده نشدن سیخک بیشتر خواهد بود و این موارد طبیعتا در مطالعات از نظر پنهان خواهند ماند.
شکل 1- 9 تصویر گرفته شده از سیخکها در نواحی فعال خورشید توسط SOT که از این تصویر برای بررسی جهتگیری سیخکها استفاده شده است[20]
1-6-2-4 سرعت سیخکها
اندازهگیریهای انتقال دوپلری در طیف سیخکهای در حال حرکت ، سرعتهایی از مرتبه 25 تا 30 کیلومتر بر ثانیه برای صعود سیخکها بدست میدهد. البته باید در نظر داشت که انتقال دوپلری رصد شده تماما مربوط به حرکات بالا و پایین سیخکها نیست و ممکن است از حرکات عرضی محور سیخکها نیز ناشی شود، که چنین حرکات عرضی در محور سیخکها از انتشار امواج در آنها نتیجه میشود. علاوه بر حرکت نوسانی عرضی برخی مطالعات طیفی سیخکها نشان دهنده چرخش آنها حول محورشان نیز میباشد، به خصوص در ماکروسیخکها. نکتهای که باید مدنظر داشت این است که اندازه سرعت اغلب در طول سیخک ثابت باقی میماند و با افزایش ارتفاع کاهش چشمگیری از خود نشان نمیدهد. این سرعت قید شده مربوط به اندازهگیری طیفی سرعت پلاسما در داخل سیخک است، ولی سرعت موج آلفون و امواج صوت دیگری نیز که به نوبه خود با این مقدار تفاوت زیادی دارد، وجود دارد.[3]
برای اولین بار نیکولسکی توانسته روش جابجایی دوپلری در خطوط طیفی به یک نوسان 3 دقیقهای در داخل سیخکها پی ببرد. سپس پاساکوف به بررسی دقیقتر خطوط طیفی هیدرژن پرداخت. نتایج وی و چند نفر دیگر تایید نمود که سیخکها دارای یک نوع حرکت چرخشی در داخل خود هستند. زیرا خطوط طیفی دارای یک کجی با جدایی کمتر از450 کیلومتر هستند و این کجی در ارتفاع بالا نیز دیده میشود. این کجی نشان میدهد که سرعت چرخشی از مرتبه 20 تا 30 کیلومتر بر ثانیه داخل سیخکها وجود دارد.
به طور کلی میتوان گفت چند نوع سرعت برای سیخکها قابل تعریف است:
سرعت طولی: آهنگ تغییر طول سیخک که به آن سرعت پیشروی یا پسروی هم گفته میشود.
سرعت شعاعی: آهنگ تغییر ارتفاع سیخک که سرعت بالا روی یا پایین روی هم نامیده میشود.
سرعت دوپلری: سرعت برآورد شده از جابجایی دوپلری خطوط طیفی مربوط به تابش منتشره از سیخکها. این سرعت به حرکت نسبی ناظر و سیخک بستگی دارد و اگر بتوان فاصله آن دو را در مدت زمان عمر سیخک ثابت فرض کرد، در این صورت سرعت براورد شده به حرکت در راستای دید ناظر مربوط خواهد بود. سرعت دوپلری را میتوان به تقریب در راستای عمود بر صفحهی قرص خورشید در نظر گرفت.
سرعت کلی: اندازه بردار حاصل جمع سرعت پیشروی و سرعت دوپلری.
حال با در نظر گرفتن تعاریف مذکور مروری بر نتایج حاصله خواهیم داشت. در گذشته بیشتر سرعتهای شعاعی مد نظر قرار میگرفت. بکرز[23و24] در جمعبندی خود سرعت متوسط 25 کیلومتر بر ثانیه را براورد نموده و اشاره کرده است که سیخکها بعد از رسیدن به اوج خود با سرعتی در همان حدود سرعت بالا آمدنشان، پایین میروند یا تدریجا محو میگردند. هریسچی و مرادیان[25] مقدار کمتری را براورد کردند: 20 کیلومتر در ثانیه. برخلاف ایشان پاساچوف[26] سرعت شعاعی متوسط سیخکها را 27 کیلومتر در ثانیه به دست آورده است . و انان[20] حتی بیشتر: 34 کیلومتر در ثانیه.
به نظر میرسد باید سرعت نوعی رویش سیخکها را در حدود 30 کیلومتر در ثانیه در نظر بگیریم. ضمنا تفاوتهای موجود در نتایج اندازهگیریهایی که در زمانهای مختلف صورت گرفته، شاید نشانگر بستگی سرعت سیخکها به میزان فعالیت و چرخه خورشیدی باشد.
الکساندراکیس[27] سرعت متوسط دوپلری 6.4 کیلومتر در ثانیه را برای سیخکها به دست آورد. پاساچوف[26] نیز اخیرا مقدار نزدیکی را بدست آورد: 5.1 کیلومتر در ثانیه. خوشبختانه این مقادیر با جمعبندی بکرز [23و24] که سرعت دوپلری 6 کیلومتر در ثانیه را از پژوهشهای قدیمیتر براورد کرده بود نیز همخوانی دارد. میتوان از این اطمینان نسبی در مورد سرعت دوپلری برای تخمین سرعت رویش سیخکها بهره برد.آتای و بسی [28] نشان دادند که بین سرعت رویش و سرعت دوپلری رابطه زیر برقرار است:
v_l=π/2 v_d/sinθ
اگر θ که زاویه جهتگیری سیخک است را با مقدار متوسط 15 درجه و v_d را که سرعت دوپلری است با 6 کیلومتر در ثانیه جاگذاری کنیم سرعت رویش v_l سیخک بیش از 35 کیلومتر بر ثانیه به دست میآید. این تخمین را میتوان تاکیدی بر نتایج اخیر دانست که مورد اشاره قرار گرفت. البته سرعت تخمینی فوق کمی بیش از نتایج رصدی اخیر است البته شاید این تفاوت معنیدار باشد، چراکه سیخکهایی که سریعتر حرکت میکنند ممکن است عمر کوتاهتری داشته باشند زیرا مراحل تحول خود را با سرعت بیشتری طی میکنند. اگر چنین باشد این سیخکها به دلیل تفکیک زمانی پایین تصاویر ، احتمالا در پژوهشها کنار گذاشته خواهند شد چرا که امکان مشاهده مراحل تکوین آنها وجود نخواهد داشت. به این ترتیب تعدادی از سیخکهای سریعتر حذف میشوند و متوسط سرعت سیخکها کاهش خواهد یافت.
قطر سیخکها
عرض، پهنا یا همان قطر سیخکها در حدود 100 تا 2000 کیلومتر است. در بررسی طیفی سیخکها با فیلترهای مختلف به نظر میرسد که سیخکها در خط طیفی H װCa با طول موج 5/3968 انگستروم پهنتر از ناحیه طیفی Hα با طول موج 28/656 نانومتر هستند.
1-6-2-5 طول عمر سیخکها
تا پیش از دهه گذشته پذیرفته شده بود که عمر سیخکها میتواند از کمتر از 3 دقیقه تا بیش از 12 دقیقه باشد. عمر متوسط آنها نیز 5 دقیقه براورده شده بود. رابرتز[15]، لیپینکات[16]، آلیساندراکیس[17]، کوک[18] و گیورکاکیلاس [19]همگی نتایجی بدست آوردند که ادعای فوق را تایید میکند. اما برای ما مهمتر از همه پژوهشهای فوق مطالعات پرییرا[20]

دسته‌ها: No category

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

background