Физика солнца. Рубрика в журнале - Солнечно-земная физика
10-антенный макет радиогелиографа на базе сибирского солнечного радиотелескопа
Статья научная
Начата модернизация Сибирского солнечного радиотелескопа - ССРТ [1, 2] - в многоволновый радиогелиограф. Создаваемый радиогелиограф будет предназначен преимущественно для измерения корональных магнитных полей, определения местоположения выделения энергии солнечных вспышек и исследования выбросов корональной массы. Такие задачи определяют весьма высокие требования к параметрам радиогелиографов следующего поколения. Требуются одновременно высокое пространственное разрешение, высокая скорость получения изображений и высокая чувствительность. Все эти параметры должны быть реализованы как можно в более широком диапазоне частот - от долей до десятков ГГц. Ожидаемые параметры будущего радиогелиографа на базе ССРТ приведены ниже: • ·пространственное разрешение 12…24′′, • ·временное разрешение 0.02…1.0 с, • диапазон частот 4…8 ГГц, • чувствительность до 100 K, • поляризация левая круговая и правая круговая, • поток данных 0.5…20 Мб/с (обычный и вспышечный режимы). В этой работе мы представляем описание широкополосных антенн, аналоговых оптических линий передачи данных и коррелятора, используемых в 10-антенном макете радиогелиографа.
Бесплатно
Статья научная
«Аномальная» солнечная активность в 1972, 2003, 2004 г. объясняется затягиванием нестационарного переходного колебательного процесса переполюсовки общего магнитного поля Солнца в «слабых» циклах (№ 20 и № 23). Это связано с проявлением инварианта «амплитуда-длительность», т. е. постоянством площади под кривой 11-летнего цикла. Наличие инварианта указывает на солитоноподобный характер 11-летнего цикла (солитон огибающей). Постоянство энергии, высвобождаемой в единичном цикле, означает, что 11-летняя цикличность - автоколебательный механизм регуляции температуры Солнца. В минимуме нечетных 11-летних циклов с отрицательным знаком общего магнитного поля Солнца определяющим является вклад годовой вариации, что мы и наблюдаем в минимуме текущего 23 цикла солнечной активности в 2005-2007 гг.
Бесплатно
Вариации фрактальных характеристик активных областей и вспышки
Статья научная
Выполнен мультифрактальный анализ изображений активной области в линии Hα; для них рассчитаны спектры сингулярности и сегментированные изображения для узкого интервала значений фрактальной размерности. Сегментированные изображения показывают наличие особых участков, где показатель сингулярности принимает максимальные значения. Эти участки маркируют активные очаги вспышек.
Бесплатно
Возможности применения адаптивной оптики для солнечных телескопов
Статья научная
Изучаются возможности применения адаптивной оптики на солнечных телескопах. Выполнено экспериментальное исследование модифицированного корреляционного датчика для измерения смещения изображения в первом фокусе Большого солнечного вакуумного телескопа (БСВТ) Байкальской астрофизической обсерватории Института солнечно-земной физики СО РАН.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты исследования временной структуры и динамики энергетических спектров рентгеновского излучения солнечных вспышек, зарегистрированных спектрометром «ИРИС» во время проведения космического эксперимента «Коронас-Ф». Обнаружено, что в мягком рентгеновском вспышечном излучении появляется один или два квазипериодических компонента с периодами от одного до двух десятков секунд, которые отсутствуют в фоновом излучении до вспышки. Показано, что изменение формы энергетических спектров жесткого рентгеновского излучения вспышек С-класса отражает эволюцию функции распределения ускоренных электронов.
Бесплатно
Вспышки и активизация волокон в активных областях на Солнце
Статья научная
Рассматриваются различные типы активизации волокон на Солнце и связь со вспышками и корональными выброса-и массы (КВМ), а также роль топологии магнитного поля (MП) и движений в фотосферных слоях. Используются наблюдения на рефракторе Куде «Оптон» с Hα-фильтром в ВЭ ГАИШ и данные из научных публикаций.
Бесплатно
Выброс и опускание вещества в атмосфере солнца
Статья научная
В работе рассматриваются опускание и выброс вещества в атмосфере Солнца, наблюдавшиеся в линии CaII λ 8498 Å. В активной области (АО) NOAA 10792 30 июля 2005 г. до вспышки происходили опускание плотного холодного облака газа с лучевой скоростью ~8 км/с и последующий подъем его в импульсной фазе вспышки. Подъем плазмы происходил с ускорением, которое в максимуме вспышки достигло значения 0.4 км/с2. По-видимому, ускорение вещества происходило и после максимума вспышки, так как для появления выброса на краю затмевающего диска коронографа C2 LASCO в 05:57 UT необходимо ускорение более 0.5 км/с2. Опускание вещества, приведшее к локальному нагреву хромосферы, наблюдалось также в АО NOAA 10656 9 августа 2004 г. перед вспышкой. Максимальная скорость опускания вещества была не более 24.7 км/с.
Бесплатно
Геоэффективность солнечных эруптивных событий
Статья научная
Обсуждаются источники геомагнитных возмущений за период 1999-2003 гг. Рассматривается связь между геомагнитной активностью и частотой возникновения корональных выбросов массы (КВМ), их параметрами и динамикой солнечных фотосферных магнитных полей. Показано, что во время реорганизаций униполярных областей фотосферного магнитного поля (МП) число корональных выбросов возрастает и их параметры изменяются. В эти же периоды наблюдается увеличение геомагнитной возмущенности.
Бесплатно
Интерпретация быстрых изменений магнитного поля, связанных с солнечными вспышками
Статья научная
Для объяснения недавно выявленных изменений, происшедших в магнитном поле активной области NOAA 9077 во время вспышки 14 июля 2000 г., применена топологическая модель. Самосогласованным образом объяснены следующие наблюдаемые эффекты: 1) магнитное поле убывает во внешних областях группы пятен и усиливается во внутренней области около нейтральной линии; 2) центры «масс» северной и южной магнитных полярностей сближаются; 3) магнитный поток активной области убывает. Показано, что эти изменения являются следствием перестройки коронального магнитного поля в результате пересоединения на сепараторах.
Бесплатно
Магнитный цикл солнца: особенности распределения фотосферного поля
Статья научная
Долготное распределение фотосферного магнитного поля Солнца рассмотрено на основе синоптических карт за 1976-2003 гг., полученных в Национальной солнечной обсерватории Китт-Пик. Наложение синоптических карт дает разные картины для фазы подъема и максимума и для фазы спада и минимума. Два характерных периода соответствуют различным ситуациям 22 солнечного цикла, в ходе которого как глобальное магнитное поле, так и магнитное поле главного солнечного пятна в группе меняют свой знак.
Бесплатно
Модель солнечной вспышки - сравнение результатов численного моделирования и наблюдений
Статья научная
Электродинамическая модель вспышки основана на численном трехмерном моделировании с использованием реального магнитного поля активной области. Показано, что в магнитном поле токового слоя в короне происходит накопление энергии ~ 1032 эрг, необходимой для солнечной вспышки. Тепловой рентгеновский источник в короне вызван нагревом плазмы в токовом слое при пересоединении. Источники жесткого рентгеновского излучения располагаются на поверхности Солнца у оснований петли. Они образуются при высыпании пучков электронов, ускоренных в продольных токах. Солнечные космические лучи возникают при ускорении в электрическом поле вдоль магнитной особой линии X-типа. Обсуждается также механизм генерации запаздывающей компоненты космических лучей.
Бесплатно
Статья научная
Обобщаются сведения о высокоэнергичных процессах на Солнце. Уточняется классификация вспышек и обосновывается точка зрения о том, что корональный выброс массы и собственно вспышка являются проявлениями одного и того же общего процесса, по крайней мере в случае самых мощных событий. Затем проанализированы данные об ускорении электронов (RHESSI, «Марс-Одиссей») и протонов. Показано, что существование двух пиков жесткого рентгеновского излучения, разнесенных на 10-20 мин, и эволюция спектров этого излучения свидетельствуют о двух эпизодах ускорения. Проанализированы спектры 172 протонных возрастаний, отождествляемых с отношением потоков протонов с энергиями более 10 и 100 МэВ около Земли. Оказалось, эти спектры остаются практически теми же самыми у большинства мощных вспышек при благоприят-ных условиях выхода из короны и распространения частиц в межпланетном пространстве. Это является аргументом в пользу инвариантности основных черт эффективного ускорения частиц в мощных событиях. Этот процесс происходит на взрывной фазе вспышки, и его источник располагается низко, непосредственно над хромосферой, в области, примыкающей к пятнам. Имеются основания полагать, что при этом происходит быстрое одновременное ускорение электронов и протонов с захватом некоторой доли частиц в магнитные ловушки. Существует, однако, небольшое количество событий, в которых уже на постэ-руптивной фазе развития вспышки из короны выходит дополнительное количество протонов с энергией до 10-30 МэВ. Ана-лиз этих случаев с более мягким спектром частиц скорее свидетельствует о дополнительном ускорении частиц на корональ-ных высотах (около 30 000 км), чем об облегчении выхода частиц из ловушек. В статье оценен вклад потока протонов с энер-гией более 10 МэВ, возникающего на постэруптивной фазе вспышки, в общий поток частиц в максимуме протонного возрас-тания и кратко обсуждаются возможные механизмы ускорения частиц на значительных высотах в короне.
Бесплатно
Мощные солнечные вспышки и выбросы корональной массы: хромосферные проявления
Статья научная
Приведено краткое описание феноменологической модели единого события солнечная вспышка - корональный выброс массы (КВМ), основанной на анализе изображений развития ряда событий в разных спектральных диапазонах. Данная модель описывает явления в процессе развития мощных солнечных событий типа вспышка + КВМ. Модель построена на основе данных наблюдений ряда крупных вспышек (16.05.1981, 23.08.1998, 14.07.2000, 9.04.2001, 19.10.2001, 23.07.2002). Предложена модифицированная классификация хромосферных проявлений события.
Бесплатно
Наблюдения фотосферы на солнечном телескопе астрономической обсерватории ИГУ
Статья научная
Кратко сообщается о начале в 2007 г. регулярных наблюдений фотосферы Солнца с помощью модифицированного телескопа Цейсс-150 астрономической обсерватории ИГУ. Приводятся основные параметры используемого инструмента и технологии наблюдений.
Бесплатно
Некоторые особенности характера вариаций заряженных частиц и нейтронов во вспышке 13 декабря 2006 г
Статья научная
Вспышка 13 декабря 2006 г. сопровождалась всплесками жесткого рентгеновского излучения и потоками частиц в широком диапазоне энергий, вплоть до релятивистских. Регистрация осуществлялась нейтронными мониторами. Для описания представленного события использовались данные со спутников GOES, ACE, SOHO. Представлены также результаты наземного эксперимента, проводимого в Геофизическом центре РАН и ИЗМИРАН по регистрации тепловых и быстрых нейтронов. Вспышка имеет ряд особенностей, которые наблюдались на разных этапах вспышечного возрастания. Первая особенность связана с началом возрастания потоков частиц. Первый приход частиц различных энергий наблюдался до начала вспышки. Это связано с тем, что за несколько часов до взрывной фазы вспышки возник дополнительный источник генерации частиц, обусловленный формированием корональных образований в процессе развития активной области и выбросом их в межпланетное пространство. Следующая особенность связана с аномальным поведением характера вариаций частиц, зарегистрированных некоторыми нейтронными мониторами. Это связано с потоками нейтронов, генерированных во вспышке.
Бесплатно
Некоторые свойства непрерывных распределений по широте яркости К- и F-короны по данным LASCO
Статья научная
С помощью двух новых методов разделения яркости K- и F-короны по данным коронографов LASCO С2 и С3 получены и исследованы непрерывные по широте распределения яркости K- и F-короны в зависимости от расстояния для различных фаз солнечной активности.
Бесплатно
О возможности локальных измерений концентрации электронов в солнечной короне по данным SOHO / LASCO
Статья научная
Один из основных способов нахождения концентрации электронов Ne в солнечной короне опирается на существова-ние интегральной связи между Ne и характеристиками белой короны. При этом считается, что распределение электронов в короне является сферически-симметричным, что является грубым приближением для реальной короны. В данной работе показано, что при определенных условиях можно определить локальную концентрацию электронов в поясе корональных стримеров, не используя это упрощающее предположение.
Бесплатно
Статья научная
На примере простого моделирования магнитосферы униполярного пятна магнитным монополем, погруженным в подфотосферные слои, и температуры, изменяющейся с высотой как гиперболический тангенс, для циклотронного излучения микроволновых источников показано следующее. При малых изменениях напряженности магнитного поля пятна, возникающих в результате колебаний пятна как целостной структуры, амплитуда колебаний яркостных температур параметров Стокса I и V на длине волны 1.76 см (NoRH) на порядок превосходит в процентном отношении амплитуду колебаний напряженности магнитного поля. На длине волны 5.2 см (ССРТ) она того же порядка, что и колебания поля.
Бесплатно
Предвспышечная ситуация, наблюдаемая за два солнечных оборота до вспышки 13 декабря 2006 г
Статья научная
Анализируется предвспышечная ситуация, наблюдавшаяся за два солнечных оборота до вспышки 13 декабря 2006. Представлены экспериментальные данные со спутников GOES, ACE, SOHO, а также результаты наземного эксперимента, проводимого в Геофизическом центре РАН и ИЗМИРАН по регистрации тепловых и быстрых нейтронов. Показано, что предвспышечный период характеризуется появлением активной области на Солнце, в которой произошла указанная вспышка, формированием корональных образований и выбросов их в межпланетное пространство, появлением в межпланетном пространстве упорядоченных магнитных структур, заполненных заряженными частицами. Магнитные ловушки этих структур полностью контролируют поведение частиц, попавших в эту область. Именно появление в межпланетной среде потоков частиц различных энергий с подобными временными профилями свидетельствует о появлении там крупномасштабных структур, а следовательно, и активных центров на Солнце, развитие которых будет сопровождаться вспышками солнечных космических лучей. Отмечено, что чем выше энергия протонов, захваченных магнитной ловушкой в предвспышечный период, тем выше энергия частиц, генерированных во время вспышки.
Бесплатно
Радиогелиографическая диагностика потенциальной вспышечной продуктивности активных областей
Статья научная
За 1-2 дня до мощной вспышки по данным с высоким пространственным разрешением радиогелиографов Сибирского солнечного радиотелескопа (ССРТ, 5.7 ГГц) и радиогелиографа Нобеяма (NoRH, 17 ГГц) наблюдаются смещения центров радиояркости в распределении параметра Стокса I по отношению к распределению параметра V. Показано, что это может быть связано с поведением квазистационарных источников над линией инверсии радиальной составляющей магнитного поля - neutral line associated sources (NLS), - имеющих яркостную температуру до 106 K и круговую поляризацию до 90 %. Рождение NLS сопряжено с выходом нового магнитного потока в атмосферу активной области (АО) - классическим фактором вспышечной активности. Поэтому NLS являются предвестником мощных солнечных вспышек и их можно использовать как фактор прогноза. Высокое разрешение ССРТ позволило установить в качестве признака предвспышечного состояния АО отклонение наблюдаемого распределения поляризации ее микроволнового излучения от «нормального» в той зоне солнечного диска, где находится активная область. Это привело к модификации критерия Танака-Эноме по наблюдениям на одной частоте. Использование данных двух радиогелиографов (ССРТ и NoRH) позволило предложить более эффективный способ краткосрочного прогноза солнечных вспышек - двухчастотный критерий нормальных долготных зон. Предвспышечные признаки, связанные со смещением центров яркости в I и V - трансформацией NLS в пятенные источни-ки, - являются «тонкими» признаками, дополняющими прогнозирование согласно двухчастотному критерию, как показано на примере АО 10930, давшей мощные протонные вспышки 6 и 13 декабря 2006 г.
Бесплатно
