Геліясферны токавы слой

Геліясферны токавы слой

Геліясферны токавы слой прадстаўляе сабой паверхню ў межах Сонечнай сістэмы, пры перасячэнні якой змяняецца палярнасць магнітнага поля Сонца. Гэтая паверхня распасціраецца ўздоўж экватарыяльнай плоскасці Сонца і дасягае межаў геліясферы. Форма токавага слоя вызначаецца ўздзеяннем магнітнага поля Сонца на плазму, якая знаходзіцца ў міжпланетнай прасторы. Таўшчыня токавага слоя складае каля 10 000 км. У токавым слое назіраецца слабы электрычны ток (адкуль і назва) — каля 10⁻¹⁰ А/м². Ток, які ўзнікае, фармуе частку геліясфернага токавага контуру. Часам геліясферны токавы слой называюць міжпланетным токавым слоем.

Характарыстыкі

Форма

Спіраль Паркера

У працэсе кручэння Сонца яго магнітнае поле выгінаецца ў асаблівай формы спіралі — спіралі Паркера, якая прадстаўляе сабой выгляд архімедавай спіралі і названы так па імені яе першаадкрывальніка Юджына Паркера. Магнітнае поле спіралі падзелена на дзве часткі токавым слоем, матэматычная мадэль якога была ўпершыню распрацавана ў пачатку 1970-х. Магнітнае поле змяняе сваю палярнасць і набывае складаную форму хвалістых спіральных зморшчын, якія больш за ўсё нагадваюць шматслаёвую спадніцу балерыны.

Прычыну фарміравання такой складанай формы часам называюць «эфектам садовага шланга». Іменна такую паверхню апісвае бруя вады, калі перамяшчаць шланг уверх-уніз і адначасова паварочвацца вакол сваёй восі. У выпадку з Сонцам ролю вадзяной бруі гуляе сонечны вецер.

Магнітнае поле

Геліясферны токавы слой круціцца разам з Сонцам, робячы адзін абарот за 27 дзён. За гэты перыяд Зямля, разам са сваёй магнітасферу, праходзіць праз горб і западзіны токавага слоя, узаемадзейнічаючы з ім. Магнітная індукцыя на паверхні Сонца складае прыкладна 10⁻⁴ Тэсла. Калі б магнітнае поле мела дыпольную форму, яго сіла памяншалася б прапарцыйна кубу адлегласці і ў раёне арбіты Зямлі склала б 10⁻¹¹ тэсла. Існаванне геліясфернага токавага слоя прыводзіць да таго, што фактычныя паказчыкі ў раёне Зямлі ў 100 разоў больш.

Электрычны ток

У адпаведнасці з законамі электрадынамікі, электрычны ток у слое накіраваны перпендыкулярна магнітнаму полю, г. зн. ток рухаецца амаль па акружнасці паблізу Сонца і накіраваны амаль радыяльна на вялікіх адлегласцях. Замыкае «электрычны ланцуг» накіраваны ад Сонца ток, які ідзе ад сонечных полюсаў ў напрамках, перпендыкулярных экватары, а затым па геліяпаўзе спускаецца да экватара, да геліясфернаму токаваму слою. Агульная сіла току ў гэтым ланцугу складае каля 3×10⁹ ампер. Для параўнання, токі, якія прыводзяць да ўзнікнення палярных ззянняў на Зямлі, прыкладна ў тысячу разоў слабей і маюць парадак мільёна ампер. Максімальная шчыльнасць току ў лісце складае каля 10⁻¹⁰ А/м² (10⁻⁴ A/км²).