Mengapa tidak ada badai di Matahari?

Saya sedang membaca tentang badai raksasa di planet gas raksasa, bintik merah besar di Jupiter dan segi enam di Saturnus, bagaimana dengan Matahari kita yang terdiri dari plasma (gas panas yang sebagian elektronnya dilucuti) mengapa tidak kita melihat ada badai besar?

Kita melihat bintik matahari, yang merupakan badai raksasa seukuran planet di permukaan Matahari. Namun ada banyak perbedaan antara bintik matahari, Bintik Merah Besar di Jupiter, dan siklon tropis (misalnya, badai) di Bumi. Siklon tropis adalah sistem tekanan rendah yang didorong oleh penguapan air laut hangat dan ditopang oleh laju rotasi Bumi yang agak cepat. Bintik Merah Besar adalah sistem tekanan tinggi yang ditopang oleh laju rotasi Jupiter yang cukup cepat. Sunspots adalah sistem suhu rendah yang didorong oleh medan magnet Matahari dan dibawa oleh laju rotasi Matahari yang agak rendah.

Selain jawaban di atas, badai yang berputar seperti angin topan atau titik merah yang hebat, cukup teratur dan membutuhkan kondisi dan transfer energi yang tepat. Bintik merah besar menjaga garis lintang relatif konsisten dan telah ada selama berabad-abad, jadi jelas stabil dan teratur, meskipun mungkin menyusut. Penyebab bintik merah yang besar tidak diketahui, tetapi perpindahan panas yang efisien dari panas internal Jupiter yang luas, dan prinsip gas internal yang panas naik dan gas permukaan yang dingin turun dan efek Coriolis yang sangat kuat dari Jupiter kemungkinan membantu menciptakan dan memeliharanya.

Untuk badai di Bumi, beberapa hal spesifik terjadi. Perlu ada sumber energi untuk menopang mereka, itulah sebabnya mereka hanya terbentuk di atas lautan hangat, sebagian besar selama musim panas dan musim gugur ketika lautan adalah yang paling hangat. Penguapan cepat air laut yang hangat memberi makan angin topan dan kondensasi uap air yang menguap di atmosfer atas, menggerakkan sistem tekanan rendah. Spiral adalah bentuk transfer panas yang paling efisien dan udara ringan naik / udara hangat turun. Angin permukaan berkecepatan tinggi meningkatkan tingkat penguapan di atas lautan, jadi begitu spiral terbentuk dan stabil, itu akan bertahan sendiri, sampai melayang di atas air atau tanah yang lebih dingin. Badai teratur dengan perpindahan panas yang sangat efisien dan lapisan udara yang naik dan turun yang dipesan.

Lebih dari 90% depresi tropis tidak menjadi angin topan. Secara umum, arah tegak lurus antara udara dingin di atas dan udara hangat di bawah diperlukan untuk memulai angin yang berputar. Itulah sebagian alasan mengapa IPCC sebelumnya meramalkan kemungkinan penurunan pembentukan badai, karena kondisi formatif harus tepat dan atmosfer atas yang lebih bergejolak dapat mengurangi pembentukan badai meskipun lautan yang lebih hangat bekerja di arah yang berlawanan. Semua ini dicatat dengan beberapa ketidakpastian dan memprediksi perubahan arah angin itu rumit, jadi itu tidak boleh dilakukan terhadap IPCC. Intinya adalah, Badai membutuhkan keseimbangan yang tepat. Mereka tidak terbentuk dengan mudah, meskipun begitu terbentuk mereka cenderung stabil dan tumbuh, sampai mereka hanyut dari air laut hangat yang memberi makan mereka.

Udara juga cukup ringan, dan transfer energi panas perubahan fasa air cukup signifikan untuk menciptakan angin 100 plus mph dalam spiral yang teratur. Baik di Jupiter maupun Bumi, kondisi yang tepat dipenuhi untuk pembentukan badai spiral yang besar, kecepatan angin tinggi. Seperti Bumi, Jupiter juga memiliki awan dan hujan, baik air dan amonia, yang kemungkinan membantu perpindahan panasnya dengan perubahan fasa (meskipun saya tidak cukup pintar untuk mengatakan berapa banyak yang berkontribusi mengenai titik merah Jupiter, di Bumi perubahan fasa air sangat penting untuk pembentukan badai. Tanpa air permukaan hangat berlimpah - tidak ada badai.

Matahari, sebagai perbandingan, semuanya plasma. Tidak ada perubahan fase yang secara efisien meningkatkan transisi panas dan energi, meskipun mungkin ada variasi dalam ionisasi, tetapi saya akan membahasnya nanti. Permukaan matahari juga cukup kacau dan memiliki badai magnetik, membuat kelahiran yang rapi dari badai spiral oleh hembusan angin tegak lurus satu di atas yang lain, kecil kemungkinannya.

Badai magnetik berputar dan saya tidak ingin mengatakan bahwa tidak ada yang berputar atau berputar di permukaan matahari, karena itu tidak benar. Tapi badai magnetik di permukaan matahari tidak seperti spiral berbentuk badai yang kerucut dan rapi. Mereka mencapai jauh di atas atmosfer matahari, bukan di atmosfer, dan bentuknya berbeda.

Akhirnya, bahan yang membentuk daerah transisi Matahari atau "atmosfer" tidak baik untuk pembentukan badai. Mengutip dari Wikipedia:

Di bawah ini, sebagian besar helium tidak terionisasi sepenuhnya, sehingga memancarkan energi dengan sangat efektif; di atas, menjadi terionisasi penuh. Ini memiliki efek mendalam pada suhu kesetimbangan (lihat di bawah).

Di bawah, bahannya buram terhadap warna-warna tertentu yang terkait dengan garis spektral, sehingga sebagian besar garis spektral yang terbentuk di bawah wilayah transisi adalah garis serapan inframerah, cahaya tampak, dan ultraviolet dekat, sedangkan sebagian besar garis yang terbentuk pada atau di atas wilayah transisi adalah emisi garis-garis di ultraviolet jauh (FUV) dan sinar-X. Hal ini membuat transfer energi radiasi dalam wilayah transisi menjadi sangat rumit.

Di bawah ini, tekanan gas dan dinamika fluida biasanya mendominasi gerak dan bentuk struktur; di atas, gaya magnet mendominasi gerak dan bentuk struktur, sehingga menimbulkan berbagai penyederhanaan magnetohidrodinamika.

Wilayah transisi itu sendiri tidak dipelajari dengan baik sebagian karena biaya komputasi,. . .

Badai secara teoritis dapat terbentuk sebagai hasil dari dinamika fluida, tetapi laju cepat yang helium terionisasi sebagian memancarkan panas membuat pembentukan struktur bersirkulasi besar, yang pada dasarnya adalah mesin konveksi, tidak praktis dan tidak perlu. Tidak perlu konveksi efisien ketika transfer energi sangat efisien oleh radiasi.

Atmosfer Matahari tidak seperti atmosfer Bumi dan di lapisan atas Jupiter di mana atmosfernya cukup efektif dan menahan panasnya (Kita tidak akan memiliki front yang hangat dan dingin jika tidak demikian). Daerah udara hangat dan dingin yang sebagian besar mempertahankan suhunya mendorong proses konvektif. Anda perlu jet udara hangat dan dingin untuk mengalir melewati satu sama lain dalam badai. Radiasi efisien matahari dari helium terionisasi parsial bekerja melawan prinsipal itu.

Ada juga efek Coriolis yang relatif rendah di permukaan matahari, yang membantu pembentukan badai.

Singkatnya, kondisinya sama sekali tidak benar. Turbulensi Matahari, laju rotasi relatif rendah, tidak ada perubahan fasa untuk memberi makan sistem dan sebagian helium terionisasi dalam "atmosfer" yang lebih rendah, semua bekerja melawan pembentukan sistem angin kecepatan tinggi yang berputar, berbentuk kerucut, dan berkecepatan tinggi.

Pada katai Brown dengan suhu permukaan yang jauh lebih dingin, badai mungkin sepenuhnya mungkin terjadi. Matematika di balik mekanisme konveksi atmosfer rumit, jadi ini lebih merupakan penjelasan umum tetapi Matahari bukan kandidat yang baik untuk badai di banyak tingkatan.