Сравнение основных характеристик колебаний хромосферы Солнца и магнитосферы по исследованиям, выполненным в ИСЗФ СО РАН
Автор: Челпанов А.А., Челпанов М.А., Кобанов Н.И., Сотникова Р.Т.
Журнал: Солнечно-земная физика @solnechno-zemnaya-fizika
Статья в выпуске: 4 т.4, 2018 года.
Бесплатный доступ
Цель статьи - познакомить читателя с исследованиями, проводимыми в Институте солнечно-земной физики (ИСЗФ СО РАН) и направленными на изучение свойств хромосферных колебаний Солнца и их связи с пульсациями, регистрируемыми в магнитосфере Земли и на ее поверхности. В работе мы сравниваем с помощью инструментов ИСЗФ характеристики колебаний в различных хромосферных структурах, солнечном ветре и магнитосфере. Мы рассматриваем возможность того, что наблюдаемые периодические вариации ширины профилей хромосферных линий можно интерпретировать как проявление крутильных альфвеновских волн. Эта мода может распространяться на большие расстояния, не рассеиваясь в межпланетном пространстве, и проникать в магнитосферу Земли напрямую либо опосредованно благодаря процессам на плазмопаузе. Мы акцентируем внимание на сходстве характеристик колебаний, наблюдающихся в различных средах и сходстве многих параметров самих сред и происходящих в них процессов. Мы полагаем, что для изучения этих сред можно применять схожие подходы.
Солнечные факелы, солнечные пятна, мгд-волны, магнитосфера
Короткий адрес: https://sciup.org/142220304
IDR: 142220304 | DOI: 10.12737/szf-44201802
Список литературы Сравнение основных характеристик колебаний хромосферы Солнца и магнитосферы по исследованиям, выполненным в ИСЗФ СО РАН
- Гульельми А.В. Диагностика магнитосферы и межпланетной среды по данным наблюдения геомагнитных пульсаций: доклад//Всесоюзный семинар по физике магнитосферы, Борок, июнь 1972.
- Гульельми А.В., Довбня Б.В. Гидромагнитное излучение межпланетной плазмы//Письма в ЖЭТФ. 1973. Т. 18, вып. 10. С. 601-604.
- Гульельми А.В., Троицкая В.А. Геомагнитные пульсации и диагностика магнитосферы. М.: Наука, 1973. 208 с.
- Гульельми А.В., Потапов А.С. Об особенности поля МГД-волны в неоднородной плазме//Иссл. по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. М.: Наука, 1984. Вып. 70. С. 149-157.
- Дмитриенко И.С. Пространственно-временная структура альфвеновских резонансных возмущений, генерируемых поперечно-локализованной БМЗ-волной//Солнечно-земная физика. 2010. Вып. 15. С. 135-143.
- Зубкова А.В., Кобанов Н.И., Скляр А.А. и др. Периодические вариации ширины профиля Нα в хромосфере корональных дыр как возможный индикатор альфвеновских волн//Письма в АЖ. 2014. Т. 40, № 4. С. 251-260.
- Кобанов Н.И. К исследованию свойств колебаний в полутени солнечных пятен//Астрон. журнал. 2000. Т. 3. С. 233.
- Кобанов Н. И., Скляр А.А. Периодические процессы и движения плазмы в солнечных корональных дырах//Астрон. журнал. 2007. Т. 84, № 9. С. 857-864.
- Леонович А.С., Мазур В.А., Козлов Д.А. МГД-волны в геомагнитном хвосте: обзор//Солнечно-земная физика. 2015. Т. 1, № 1. С. 4-22
- DOI: 10.12737/7168
- Троицкая В.А., Плясова-Бакунина Т.А., Гульельми А.В. Связь пульсаций Pc2-4 с межпланетным магнитным полем//Докл. АН СССР. 1971. Т. 197, № 6. С. 1312-1314.
- Челпанов А.А., Кобанов Н.И., Колобов Д.Ю. Характеристики колебаний в магнитных узлах солнечных факелов//Астрон. журнал. 2015. Т. 92, № 10. С. 851-858.
- Anfinogentov S., Sych R., Prosovetsky D. Induced MHD oscillations of fine loop structures located in coronal hole//arXiv: 1011.4350, 11/2010. URL: https://arxiv.org/pdf/1011.4350.pdf (дата обращения 8 сентября 2018).
- Anfinogentov S.A., Nakariakov V.M., Nisticò G. Decayless low-amplitude kink oscillations: a common phenomenon in the solar corona?//Astron. Astrophys. 2015. V. 583, id. A136
- DOI: 10.1051/0004-6361/201526195
- Chelpanov A., Kobanov N., Chupin S. Search for the observational manifestations of torsional Alfvén waves in solar faculae//Central European Astrophys. Bull. 2016a. V. 40. Р. 29-34.
- Chelpanov A.A., Kobanov N.I., Kolobov D.Yu. Influence of the magnetic field on oscillation spectra in solar faculae//Solar Phys. 2016b. V. 291. P. 3329-3338
- DOI: 10.1007/s11207-016-0954-6
- Cranmer S.R., van Ballegooijen A.A. On the generation, propagation, and reflection of Alfvén waves from the solar photosphere to the distant heliosphere//Astrophys. J. Supplement Ser. 2005. V. 156, iss. 2. P. 265-293.
- de Pontieu B., McIntosh S., Martinez-Sykora J., et al. Why is non-thermal line broadening of spectral lines in the lower transition region of the Sun independent of spatial resolution?//Astrophys. J. Lett. 2015. V. 799. L12.
- Dovbnya B.V., Potapov A.S. The frequency modulation of serpentine emission as compared to the set of the known periodicities of solar oscillations//Izvestiya, Physics of the Solid Earth. 2018. V. 54, iss. 5. P. 680-687. 10.1134/S106 9351318050051
- DOI: :10.1134/S1069351318050051
- Greenstadt E.W., Mellott M.M., McPherron, et al. Transfer of pulsation-related wave activity across the magnetopause - observations of corresponding spectra by ISEE-1 and ISEE-2 // Geophys. Res. Lett. 1983. V. 10. P. 659-662.
- Guglielmi A., Potapov A., Dovbnya B. Five-minute solar oscillations and ion-cyclotron waves in the solar wind//Solar Phys. 2015. V. 290, iss. 10. P. 3023-3032
- DOI: 10.1007/s11207-015-0772-2
- Hayes L.A., Gallagher P.T., McCauley, et al. Pulsations in the Earth’s lower ionosphere synchronized with solar flare emission // J. Geophys. Res.: Space Phys. 2017. V. 122. P. 9841-9847
- DOI: 10.1002/2017JA024647
- Kepko L., Spence H.E., Singer H.J. ULF waves in the solar wind as direct drivers of magnetospheric pulsations//Geo-phys. Res. Lett. 2002. V. 29, N 8. P. 39-1-39-4. 10.1029/2001 GL014405
- DOI: :10.1029/2001GL014405
- Kessel R.L. Solar wind excitation of Pc5 fluctuations in the magnetosphere and on the ground//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2008. V. 113. A04202.
- Kobanov N.I. Narrowband spatial filtering in differential measurements of the line-of-sight velocity of the solar atmosphere//Astron. Astrophys. 1985. V. 143. P. 99-101.
- Kobanov N.I. The properties of velocity oscillations in vicinities of sunspot penumbra//Solar Phys. 2000. V. 196. P. 129-135.
- Kobanov N.I. Measurement of the differential ray velocity and longitudinal magnetic field on the sun with CCD photodetectors: Part I. Modulationless method // Instruments and Experimental Techniques. 2001. V. 44. P. 524-529.
- Kobanov N.I., Pulyaev V.A. Photospheric and chromospheric oscillations in solar faculae//Solar Phys. 2007. V. 246. P. 273-279.
- Kobanov N.I., Makarchik D.V., Sklyar A.A. Photospheric and chromospheric oscillations in the base of coronal holes//Solar Phys. 2003. V. 217. P. 53-67. 1101788
- DOI: 10.1023/A:102730
- Kobanov N.I., Kustov A.S., Pulyaev V.A., Chupin S.A. The role of faculae in wave-energy transfer to upper layers of the solar atmosphere: Observations. Astron. Rep. 2011. V. 55. P. 532-540.
- Kobanov N.I., Kolobov D.Yu., Kustov A.S., et al. Direct measurement results of the time lag of LOS-velocity oscillations between two heights in solar faculae and sunspots//Solar Phys. 2013a. V. 284. P. 379-396
- DOI: 10.1007/s11207-013-0247-2
- Kobanov N.I., Chelpanov A.A., Kolobov D.Yu. Oscillations above sunspots from the temperature minimum to the corona//Astron. Astrophys. 2013b. V. 554. P. A146
- DOI: 10.1051/0004-6361/201220548
- Kobanov N.I., Kolobov D.Yu., Chelpanov A.A. Oscillations above sunspots and faculae: height stratification and relation to coronal fan structure//Solar Phys. 2015. V. 290. P. 363-380
- DOI: 10.1007/s11207-014-0623-6
- Kolobov D.Yu., Chelpanov A.A., Kobanov N.I. Peculiarity of the oscillation stratification in sunspot penumbrae//Solar Phys. 2016. V. 291. P. 3339-3347.
- Lee L.C., Albano R.K., Kan J.R. Kelvin -Helmholtz instability in the magnetopause boundary layer region//J. Geophys. Res.: Space Phys. 1981. V. 86, A1. P. 54-58. 10.1029/JA086iA01p00054
- DOI: :10.1029/JA086iA01p00054
- Lipko Y.V., Pashinin A.Y., Rahkmatulin R.A. Ionospheric manifestations of geomagnetic pulsations at high latitudes//Eighth International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Phys. 2002. V. 4678. P. 485-490.
- Mazur V.A. Resonance excitation of the magnetosphere by hydromagnetic waves incident from solar wind//Plasma Phys. Rep. 2010. V. 36. P. 953-963.
- Mazur V.A., Leonovich A.S. ULF hydromagnetic oscillations with the discrete spectrum as eigenmodes of MHD-resonator in the near-Earth part of the plasma sheet//Ann. Geophys. 2006. V. 24. P. 1639-1648
- DOI: 10.5047/eps.2012.07.006
- Mishin V.V. On the MHD instability of the Earth’s magnetopause and its geophysical effects//Planet. Space Sci. 1981. V. 29, iss. 3. P. 359-363.
- Mishin V.V. Accelerated motions of the magnetopause as a trigger of the Kelvin -Helmholtz instability//J. Geophys. Res. 1993. V. 98, N A12. P. 21365-21371.
- Mishin V., Parkhomov V., Pashinin A. Geomagnetic pulsations caused by the magnetopause oscillations (comparison of spacecraft and geomagnetic observations)//Adv. Space Res. 2003. V. 31, N 5. P. 1177-1182.
- Mishin V.V., Tomozov V.M. Kelvin -Helmholtz instability in the solar atmosphere, solar wind and geomagnetosphere//Solar Phys. 2016. V. 291. P. 3165-3184
- DOI: 10.1007/s11207-016-0891-4
- Nakariakov V.M., Verwichte E. Coronal waves and oscillations//Living Rev. Solar Phys. 2005. V. 2. P. 3. 10.12942/lrsp-2005-3
- DOI: :10.12942/lrsp-2005-3
- Nakariakov V.M., Anfinogentov S.A., Nisticò G., Lee D.-H. Undamped transverse oscillations of coronal loops as a self-oscillatory process//Astron. Astrophys. 2016a. V. 591, id. L5
- DOI: 10.1051/0004-6361/201628850
- Nakariakov V.M., Pilipenko V., Heilig B., et al. Magnetohydrodynamic oscillations in the solar corona and Earth’s magnetosphere: towards consolidated understanding//Space Sci. Rev. 2016b. V. 200. P. 75-203
- DOI: 10.1007/s11214-015-0233-0
- Nosé M., Iyemori T., Sugiura M., Slavin J.A. A strong dawn/dusk asymmetry in Pc5 pulsation occurrence observed by the DE-1 satellite//Geophys. Res. Lett. 1995. V. 22, N 15. P. 2053-2056
- DOI: 10.1029/95GL01794
- 46. Olson J.V., Rostoker G. Longitudinal phase variations of Pc4-5 micropulsations // // Solar Wind Sources of Magnetospheric Ultra-Low-Frequency Waves. 1994. P. 135-145. (Geophys. Monograph. Ser. V. 81.)
- DOI: 10.1029/GM081p0135
- Potapov A.S., Mazur V.A. Pc3 pulsations: From the source in the upstream region to Alfvén resonances in the magnetosphere. Theory and observations // Geophys. Monograph. Ser. 1994. V. 81. P. 135-145.
- Potapov A.S., Polyushkina T.N. Experimental evidence for direct penetration of ULF waves from the solar wind and their possible effect on acceleration of radiation belt electrons//Geomagnetism and Aeronomy. 2010. V. 50. P. 950-957.
- Potapov A.S., Polyushkina T.N., Pulyaev V.A. Observations of ULF waves in the solar corona and in the solar wind at the Earth’s orbit//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2013. V. 102. P. 235-242.
- Rakhmatulin R.A. On a possibility of existence of two and more sources Pi2 pulsations in the magnetosphere. International Association of Geomagnetism and Aeronomy IAGA-11. Scientific Assembly. Sopron (Hungary), 23-30 Aug 2009. P. 1212. Available from: http://www.iaga2009sopron.hu (дата обращения 8 сентября 2018).
- Rakhmatulin R.A., Pashinin A.Y., Hayashi K. Observation of global Pi2 pulsations in mid-latitudes during auroral substorms//5th International Conference on Substorms. St. Petersburg, Russia, 16-20 May, 2000: Proc. Noordwijk, 2000. European Space Agency, ESA SP. V. 443. P. 561-564.
- Shestov S.V., Nakariakov V.M., Ulyanov A.S., et al. Nonlinear evolution of short-wavelength torsional Alfvén waves//Astrophys. J. 2017. V. 840, iss. 2, id. 64
- DOI: 10.3847/1538-4357/aa6c65
- Stephenson J.A.E., Walker A.D.M. HF radar observations of Pc5 ULF pulsations driven by the solar wind//Geophys. Res. Lett. 2002. V. 29, N 9. P. 8-1-8-4
- DOI: 10.1029/2001GL014291
- Sych R., Nakariakov V., Karlicky M., Anfinogentov S. Relationship between wave processes in sunspots and quasi-periodic pulsations in active region flares//Astron. Astrophys. 2009. V. 505, iss. 2. P. 791-799.
- Sych R., Zaqarashvili T.V., Nakariakov V.M., et al. Frequency drifts of 3-min oscillations in microwave and EUV emission above sunspots//Astron. Astrophys. 2012. V. 539, id. A23
- DOI: 10.1051/0004-6361/201118271
- Takahashi K., Ukhorskiy A.Y. Solar wind control of Pc5 pulsation power at geosynchronous orbit//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2007. V. 112, N A11, a11205. 10.1029/2007JA012483
- DOI: :10.1029/2007JA012483
- Takahashi K., Ukhorskiy A.Y. Timing analysis of the relationship between solar wind parameters and geosynchronous Pc5 amplitude//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2008. V. 113, N A12, a12204
- DOI: 10.1029/2008JA013327
- Viall N.M., Kepko L., Spence H.E. Relative occurrence rates and connection of discrete frequency oscillations in the solar wind density and dayside magnetosphere//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2009. V. 114, N A1, a01201
- DOI: 10.1029/2008JA013334
- Wright A.N., Rickard G.J. ULF pulsations driven by magnetopause motions: Azimuthal phase characteristics//J. Geophys. Res.: Space Phys. 1995, V. 100, N A12. P. 23703-23710
- DOI: 10.1029/95JA01765
- Yumoto K. External and internal sources of low-frequency MHD waves in the magnetosphere. A. Review // J. Geomagnetism Geoelectricity. 1988. V. 40, iss. 3. P. 293-311.
- Zolotukhina N.A. Resonance properties of Psi5/Psc5 in geostationary orbit//Geomagnetism and Aeronomy. 2009. V. 49. P. 438-449.
- Zolotukhina N.A. Polekh N.M., Rakhmatulin R.A., Kharchenko I.P. Geophysical effects of the interplanetary magnetic cloud on October 18-19, 1995 as deduced from observations at Irkutsk//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2000. V. 62. P. 737-749.
- URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056 (дата обращения 8 сентября 2018).
- urrence rates and connection of discrete frequency oscillations in the solar wind density and dayside magnetosphere//J. Geophys. Res.: Space Phys. 2009. V. 114, N A1, a01201
- DOI: 10.1029/2008JA013334
- Wright A.N., Rickard G.J. ULF pulsations driven by magnetopause motions: Azimuthal phase characteristics//J. Geophys. Res.: Space Phys. 1995, V. 100, N A12. P. 23703-23710
- DOI: 10.1029/95JA01765
- Yumoto K. External and internal sources of low-frequency MHD waves in the magnetosphere. A. Review // J. Geomagnetism Geoelectricity. 1988. V. 40, iss. 3. P. 293-311.
- Zolotukhina N.A. Resonance properties of Psi5/Psc5 in geostationary orbit//Geomagnetism and Aeronomy. 2009. V. 49. P. 438-449.
- Zolotukhina N.A. Polekh N.M., Rakhmatulin R.A., Kharchenko I.P. Geophysical effects of the interplanetary magnetic cloud on October 18-19, 1995 as deduced from observations at Irkutsk//J. Atmos. Solar-Terr. Phys. 2000. V. 62. P. 737-749.
- URL: http://ckp-rf.ru/ckp/3056 (дата обращения 8 сентября 2018).
Статья научная
