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無力場
鎖定
- 中文名
- 無力場
- 外文名
- force-free field
- 所屬學科
- 物理
- 別 名
- 無作用力磁場
- 相關概念
- 無力因子,磁場,磁力線等
無力場磁場的經驗分佈
人們知道,磁場廣泛地控制着太陽大氣的結構和動力學過程。尤其是,在太陽活動中,磁場的作用就更為明顯。具體地講,對於太陽射電磁迴旋輻射的研究,磁場是一個基本且重要的關鍵物理參數,例如它在微波爆發的迴旋同步加速輻射的發射機制中就扮演了一個決定性的角色。
最可靠的太陽磁場測量,是來自光球層的Fraunhofer線的Zeeman分裂的光學觀測。可是,迄今為止,還沒有像測量光球磁場一樣的直接方法,來測量高層大氣中的磁場。
對於磁場的估算,除了光學和紫外觀測而外,射電觀測就是最有效的途徑。為了要推導出關於磁場的信息,幾乎利用了所有種類的太陽射電輻射的有關特性,例如,可以通過微波爆發的頻譜和偏振來進行分析。
Dulk和McLean對活動區上空日冕中磁場強度的觀測證據進行了評論,並且根據當時(70年代)最新的實際觀測資料,依照等離子體理論,確定出哪些資料更為可靠,從而對以前的一些磁場強度的估計作了修正,他們發現從各個不同的途徑所得到的結果大體上是一致的,依據並概括了所有這些資料,而擬合出活動區日冕磁場強度的經驗公式:
無力場無力場基本介紹
如果無力因子
為常數,那麼這時的無力場就被稱為穩定無力場,它表徵此時的系統是處於最小磁能狀態。在太陽大氣等離子體(色球和日冕)中,由於密度非常小,因而氣體壓力和重力比磁壓力小得多,所以其磁場可以被看作無力場位形。這樣,只要所討論的局部磁化等離子體不是處於活動性非常強的活動區中,我們總可以用這種常
無力場作為瞬時的真實的磁場結構的近似,而來進行外推。
如果無力因子
,那麼
對於低於
的內冕區域以及其中的活動區精細結構,完全可以用這種勢場來近似表達真實的磁場位形。尤其是,對小尺度日冕磁結構,其計算結果和觀測資料相當一致。因此,只要活動區不是處於急劇上升或下降的階段,我們就可以用勢場模型來外推內冕區域(這裏也正是微波爆發起源的地方)中的磁場。
利用勢場位形,是很容易外推而得到色球和內冕中的磁場的。我們知道,在給定的初始邊界條件下,由矢量場的旋度和散度,便可唯一地求出這個矢量場。由勢場的充要條件(1)可知,磁場B定是某標量
的梯度,即