磁耦合機制和沙茲曼機制

解釋太陽系角動量特殊分布的兩種理論。太陽質量占太陽系總質量的99.8%以上,但其角動量(動量矩)卻只占太陽系總角動量的1%左右,而質量僅占0.2%的行星和衛星等天體,它們的角動量卻占99%左右。太陽系角動量的這種特殊分布,是太陽系起源研究中的一個重要問題。1942年,阿爾文提出一種“磁耦合機制”。他認為,太陽通過它的磁場的作用,把角動量轉移給周圍的電離雲,從而使由後者凝聚成的行星具有很大的角動量。他假定原始太陽有很強的偶極磁場,其磁力線延伸到電離雲並隨太陽轉動。電離質點只能繞磁力線作螺旋運動,並且被磁力線帶動著隨太陽轉動,因而從太陽獲得角動量。太陽因把角動量轉移給電離雲,自轉遂變慢了。

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  解釋太陽系角動量特殊分布的兩種理論。太陽質量占太陽系總質量的99.8%以上,但其角動量(動量矩)卻只占太陽系總角動量的1%左右,而質量僅占0.2%的行星和衛星等天體,它們的角動量卻占99%左右。太陽系角動量的這種特殊分布,是太陽系起源研究中的一個重要問題。1942年,阿爾文提出一種“磁耦合機制”。他認為,太陽通過它的磁場的作用,把角動量轉移給周圍的電離雲,從而使由後者凝聚成的行星具有很大的角動量。他假定原始太陽有很強的偶極磁場,其磁力線延伸到電離雲並隨太陽轉動。電離質點只能繞磁力線作螺旋運動,並且被磁力線帶動著隨太陽轉動,因而從太陽獲得角動量。太陽因把角動量轉移給電離雲,自轉遂變慢了。  1962年,沙茲曼提出另一種通過磁場作用轉移角動量的機制,稱為沙茲曼機制。他認為,太陽(恆星)演化早期經歷一個金牛座T型變星的時期,由於內部對流很強和自轉較快,出現局部強磁場和比現今太陽耀斑強得多的磁活動,大規模地拋出帶電粒子。這些粒子也隨太陽磁場一起轉動,直到抵達科里奧利力開始超過磁張力的臨界距離處,它們一直從太陽獲得角動量。由於臨界距離達到恆星距離的量級,雖然拋出的物質只占太陽質量的很小一部分,但足以有效地把太陽的角動量轉移走。沙茲曼也用此機制解釋晚於F5型的恆星比早型星自轉慢的觀測事實。晚於F5型的恆星,都有很厚的對流區和很強的磁活動,通過拋出帶電粒子轉移掉角動量,自轉因而變慢。然而早於F5型的恆星,沒有很厚的對流區,沒有損失角動量,因而自轉較快。

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