Tại sao không có bão trên Mặt trời?


9

Tôi đã đọc về những cơn bão khổng lồ trên các hành tinh khí khổng lồ, điểm đỏ lớn trên Sao Mộc và hình lục giác trên Sao Thổ để kể tên một vài người, về Mặt trời của chúng ta bao gồm plasma (khí nóng có một số electron bị tước) tại sao không Chúng ta thấy cơn bão nào lớn?


2
Trời rất nóng và khô ở đó, và họ không có nhiều mưa. :)
PM 2Ring

Câu trả lời:


12

Chúng ta thấy các vết đen mặt trời, là những cơn bão khổng lồ, có kích thước hành tinh trên bề mặt Mặt trời. Tuy nhiên, có nhiều sự khác biệt giữa các vết đen mặt trời, Điểm đỏ lớn trên Sao Mộc và lốc xoáy nhiệt đới (ví dụ, bão) trên Trái đất. Bão nhiệt đới là các hệ thống áp suất thấp được thúc đẩy bởi sự bốc hơi của nước biển ấm và được duy trì nhờ tốc độ quay hơi nhanh của Trái đất. Great Red Spot là một hệ thống áp suất cao được duy trì nhờ tốc độ quay khá nhanh của sao Mộc. Các vết đen mặt trời là các hệ thống nhiệt độ thấp được cung cấp năng lượng từ trường của Mặt trời và mang theo tốc độ quay khá thấp của Mặt trời.


10

Ngoài câu trả lời ở trên, những cơn bão xoắn ốc như bão hoặc điểm đỏ lớn, khá trật tự và đòi hỏi phải có điều kiện và truyền năng lượng phù hợp. Điểm đỏ tuyệt vời giữ vĩ độ tương đối ổn định và nó đã tồn tại trong nhiều thế kỷ, vì vậy rõ ràng nó ổn định và có trật tự, mặc dù nó có thể bị thu hẹp. Nguyên nhân của đốm đỏ lớn không được biết đến, nhưng sự truyền nhiệt hiệu quả của sức nóng bên trong lớn của Sao Mộc, và hiệu trưởng của khí nóng bên trong tăng và khí lạnh bề mặt rơi xuống và hiệu ứng Coriolis rất mạnh của Sao Mộc có thể giúp tạo ra và duy trì nó.

Đối với những cơn bão trên Trái đất, một vài điều cụ thể sẽ xảy ra. Cần phải có một nguồn năng lượng để duy trì chúng, đó là lý do tại sao chúng chỉ hình thành trên các đại dương ấm áp, chủ yếu là vào mùa hè và mùa thu khi đại dương ấm nhất. Sự bốc hơi nhanh chóng của nước biển ấm áp cung cấp cho cơn bão và sự ngưng tụ của hơi nước bốc hơi đó trong bầu khí quyển phía trên, điều khiển hệ thống áp suất thấp. Xoắn ốc là hình thức truyền nhiệt hiệu quả nhất và không khí nhẹ tăng / giảm không khí ấm. Gió bề mặt tốc độ cao làm tăng tốc độ bay hơi trên đại dương, vì vậy một khi hình xoắn ốc hình thành và ổn định, nó sẽ tự duy trì, cho đến khi nó trôi trên mặt nước hoặc vùng đất lạnh hơn. Các cơn bão có trật tự với truyền nhiệt rất hiệu quả và ra lệnh cho các lớp không khí tăng và giảm.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Hơn 90% áp thấp nhiệt đới không trở thành bão. Nói chung, một hướng vuông góc giữa không khí mát mẻ ở trên và không khí ấm áp bên dưới là cần thiết để bắt đầu gió xoắn ốc. Đó là một phần lý do tại sao IPCC trước đây đã dự đoán khả năng hình thành bão có thể giảm, bởi vì các điều kiện hình thành cần phải đúng và bầu khí quyển phía trên hỗn loạn hơn có thể làm giảm sự hình thành của bão mặc dù các đại dương ấm hơn hoạt động theo hướng ngược lại. Tất cả điều này đã được chú ý với một số sự không chắc chắn và dự đoán những thay đổi theo hướng gió là khó khăn, vì vậy nó không nên được tổ chức chống lại IPCC. Vấn đề là, Bão cần có sự cân bằng phù hợp. Chúng không dễ dàng hình thành, mặc dù một khi đã hình thành, chúng có xu hướng ổn định và phát triển, cho đến khi chúng trôi ra khỏi dòng nước biển ấm áp nuôi sống chúng.

Không khí cũng khá nhẹ và sự truyền năng lượng nhiệt của sự thay đổi pha của nước đủ đáng kể để tạo ra những cơn gió 100 dặm / giờ theo một vòng xoắn ốc có trật tự. Trên cả Sao Mộc và Trái Đất, các điều kiện phù hợp được đáp ứng cho tốc độ gió lớn, tốc độ cao, hình thành bão xoắn ốc. Giống như Trái đất, Sao Mộc cũng có mây và mưa, cả nước và amoniac, có khả năng hỗ trợ quá trình truyền nhiệt của nó bằng cách thay đổi pha (mặc dù tôi không đủ thông minh để nói mức độ đóng góp của nó vào điểm đỏ của Sao Mộc, trên Trái đất thay đổi pha nước rất cần thiết cho sự hình thành bão. Không có nước mặt ấm áp dồi dào - không có bão.

Mặt trời, bằng cách so sánh, là tất cả plasma. Không có sự thay đổi pha làm tăng hiệu quả quá trình chuyển đổi nhiệt và năng lượng, mặc dù có thể có các biến thể trong quá trình ion hóa, nhưng tôi sẽ đến đó sau. Bề mặt của Mặt trời cũng khá hỗn loạn và nó có các cơn bão từ, khiến cho sự ra đời gọn gàng của một cơn bão xoắn ốc bởi gió giật vuông góc chồng lên nhau, ít có khả năng hơn.

Bão từ bị xoắn và tôi không muốn nói rằng không có gì xoắn ốc hoặc xoắn trên bề mặt mặt trời, bởi vì điều đó không đúng. Nhưng những cơn bão từ trên bề mặt mặt trời không giống như những vòng xoắn ốc hình nón gọn gàng và gọn gàng của những cơn bão. Chúng vươn xa trên bầu khí quyển của mặt trời, không phải trong bầu khí quyển và hình dạng thì khác.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Cuối cùng, vật liệu tạo nên vùng chuyển tiếp của Mặt trời hay "bầu khí quyển" không tốt cho sự hình thành bão. Để trích dẫn từ Wikipedia:

Dưới đây, hầu hết helium không bị ion hóa hoàn toàn, do đó nó tỏa năng lượng rất hiệu quả; ở trên, nó trở nên ion hóa hoàn toàn. Điều này có ảnh hưởng sâu sắc đến nhiệt độ cân bằng (xem bên dưới).

Bên dưới, vật liệu mờ đục với các màu đặc biệt liên quan đến các vạch quang phổ, do đó hầu hết các vạch quang phổ hình thành bên dưới vùng chuyển tiếp là các vạch hấp thụ trong tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy và gần tia cực tím, trong khi hầu hết các vạch hình thành ở hoặc trên vùng chuyển tiếp là phát xạ các đường trong tia cực tím xa (FUV) và tia X. Điều này làm cho việc truyền năng lượng bức xạ trong khu vực chuyển tiếp rất phức tạp.

Dưới đây, áp suất khí và động lực học chất lỏng thường chi phối chuyển động và hình dạng của các cấu trúc; ở trên, các lực từ chiếm ưu thế trong chuyển động và hình dạng của các cấu trúc, tạo ra sự đơn giản hóa khác nhau của từ hóa học.

Bản thân khu vực chuyển tiếp không được nghiên cứu kỹ một phần vì chi phí tính toán,. . .

Về mặt lý thuyết, các cơn bão có thể hình thành như là kết quả của động lực học chất lỏng, nhưng tốc độ nhanh chóng mà helium bị ion hóa một phần tỏa nhiệt làm cho sự hình thành các cấu trúc tuần hoàn lớn, về cơ bản là động cơ đối lưu, không thực tế và không cần thiết. Không cần đối lưu hiệu quả khi truyền năng lượng rất hiệu quả bằng bức xạ.

Bầu khí quyển của Mặt trời không giống như bầu khí quyển của Trái đất và ở tầng trên của Sao Mộc, nơi bầu khí quyển khá hiệu quả và giữ nhiệt của nó (Chúng ta sẽ không có mặt trận ấm và lạnh nếu không). Những vùng không khí ấm và lạnh chủ yếu duy trì nhiệt độ của chúng thúc đẩy quá trình đối lưu. Bạn cần những tia nước ấm và lạnh thổi qua nhau trong một cơn bão. Bức xạ hiệu quả của mặt trời helium bị ion hóa một phần hoạt động chống lại hiệu trưởng đó.

Ngoài ra còn có hiệu ứng Coriolis tương đối thấp trên bề mặt mặt trời, giúp hình thành các cơn bão.

Nói tóm lại, các điều kiện không ổn chút nào. Sự hỗn loạn của Mặt trời, tốc độ quay tương đối thấp, không thay đổi pha để cung cấp cho hệ thống và helium bị ion hóa một phần trong "bầu khí quyển" thấp hơn, tất cả đều chống lại sự hình thành của các hệ thống gió xoắn ốc, hình nón, tốc độ cao.

Trên các sao lùn nâu với nhiệt độ bề mặt mát hơn nhiều, bão có thể hoàn toàn có thể xảy ra. Toán học đằng sau các cơ chế đối lưu khí quyển rất phức tạp, vì vậy đây là một lời giải thích chung nhưng Mặt trời không phải là ứng cử viên tốt cho các cơn bão ở nhiều cấp độ.


Điều này nên là câu trả lời.
Jhollman
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.