Солнце как два маятника: почему ритм звезды то ускоряется, то замирает ✎

Оригинал: "Application of Coupled Harmonic Oscillator model to Solar Activity and El Niño Phenomena"
· Yasushi Muraki
arXiv:1706.09105 · 2017-06-28 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Два потока плазмы внутри Солнца качаются как маятники, и их общий ритм объясняет 89-летний цикл и 22-летний след в кольцах деревьев.

Два маятника, качающиеся рядом, постепенно начинают влиять друг на друга. Так же ведут себя два потока плазмы внутри Солнца. Один течёт ближе к поверхности, другой глубже, и у каждого свой ритм: 12,05 и 9,52 года. Когда два колебания складываются, возникает медленное биение: сила общего ритма то растёт, то спадает каждые 89 лет. Это объясняет цикл Гляйсберга — долгую волну в активности Солнца.

Два потока внутри Солнца обмениваются энергией, как два маятника на общей опоре. Внешний поток течёт от экватора к полюсам, внутренний — глубже, и их взаимодействие задаёт общий ритм. Сила тока во внешнем потоке — 3×$10^{11}$ ампер, а в месте встречи потоков магнитное поле достигает 1000 гаусс, как в солнечных пятнах.

Тот же приём объясняет и океан. У Эль-Ниньо есть два колебания: 5,35 и 3,55 года. Их сумма даёт медленное биение с периодом 21,5 года. Именно такой след нашли в кольцах якусимского кедра, который рос на острове Якусима с 1924 года. Значит, 22-летний ритм в древесине оставило не Солнце, а тёплое течение Тихого океана. Раньше это было загадкой, а теперь всё сходится: два маятника в небе и два в море оставляют общий след на земле.

Якусимский кедр, по кольцам которого нашли 22-летний сигнал, живёт на острове Якусима, где годовое количество осадков достигает 4000–10000 мм — это одно из самых влажных мест Японии.

\psi = \sin(\omega_A t + \alpha) + \sin(\omega_B t) = 2 \sin\left(\frac{\omega_A+\omega_B}{2}t + \frac{\alpha}{2}\right) \cos\left(\frac{\omega_A-\omega_B}{2}t + \frac{\alpha}{2}\right)
Сумма двух синусоид с близкими частотами даёт колебание со средней частотой и медленную огибающую с разностной частотой.
B = \frac{\mu I}{2\sqrt{8} R}
Магнитное поле на полюсе создаётся тороидальным током I, текущим на расстоянии R; отсюда ток оценивается в 3×10^11 А.
Понятия
модель осциллятора с подзарядкой южная осцилляция эль-ниньо энсо многомерный индекс ЭНСО модель Джина–Тиммермана ла-нинья связь океана и атмосферы индекс Эль-Ниньо солнечный цикл смешанные моды колебаний квазидвухлетняя осцилляция сезонный цикл сезонный форсинг эффект конденсатора Индийского океана буйковые станции TAO/TRITON межгодовая изменчивость естественная изменчивость весенний барьер предсказуемости ERSST NOAA CPC