Динамические явления в больших солнечных вспышках и их связь с эруптивными процессами

• Автор: Сидоров, Владимир Ильич
• Шифр специальности: 01.03.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 111 с. : ил.

Введение

Состояние проблемы

Постановка задачи

Основные положения, выносимые на защиту

Глава 1 Топологическая модель больших солнечных вспышек

1.1 Краткий обзор

1.2 Новая классификация хромосферных элементов вспышки

1.2.1 Данные

1.2.2 Вспышечные ленты

1.2.3 Структуры на концах вспышечных лент

1.2.4 Периферийные структуры

1.2.5 Удаленные хромосферные уярчения
1.3 Топологическая трехмерная модель больших солнечных
вспышек на примере события 19 октября 2001 г.
1.3.1 Первая стадия развития вспышки
1.3.2 Вторая стадия развития вспышки
1.4 Выводы 36 Глава 2 Хромосферные основания корональных выбросов
в больших солнечных вспышках
2.1 Введение
2.2.1 Вспышка 19 октября 2001 г.
2.2.2 Вспышка 5 ноября 1970 г.
2.2.3 Вспышки в августе 1972 г.
2.2.4 Вспышки в мае 1981 г.
2.2.5 Вспышка 14 июля 2000 г.
2.2.6 Вспышка 23 июля 2002 г.
2.3 Выводы
Глава 3 Энергетические соотношения в больших вспышках, сопровождающихся корональными выбросами
3.1 Введение

3.2 Методика
3.3 Энергетические соотношения на примере вспышки 19.10.2001 г.
3.3.1 Расчет вспышечного энерговыделения в токовом слое
3.3.2 Расчет тепловых потоков энергии в большой вспышке
3.3.3 Расчет изменений кинетической энергии СМЕ вблизи интервала импульсного ускорения
3.4 Энергетические соотношения во вспышках с возвратным протуберанцем
3.4.1 Вспышка на лимбе 18 августа 1995 г.
3.4.2 Вспышка с возвратным протуберанцем 23 сентября 1998г.
3.4.3 Вспышка 12 октября 1981 г.
3.5 Выводы
Глава 4 Новая модель источника ускоренных ионов на примере вспышки 23 июля 2002 г.
4.1 Общая характеристика события
4.2 Особенности магнитной топологии вспышки
4.3 Источники ускоренных ионов
4.4 Модель источника ускоренных ионов, вторичных нейтронов и гамма-эмиссии в линиях
4.5 Парный гамма-источник в событии 28 октября 2003 г.
4.6 Выводы
Заключение
Список литературы

Введение
Состояние проблемы. К динамическим явлениям в больших солнечных вспышках относятся быстропеременные процессы в эмиссии и поглощении, наблюдающиеся в разных диапазонах длин волн, как в плотных слоях атмосферы Солнца, фотосфере и хромосфере, так и в вышерасположенных переходной области и короне Солнца. Большие вспышки практически всегда сопровождаются корональными выбросами вещества (Coronal mass ejection, СМЕ), которые наблюдаются коронографами на борту космических аппаратов (КА) на расстояниях от нескольких солнечных радиусов над его видимой поверхностью.
Такие динамические явления отражают быструю, за время -10 минут, перестройку топологии корональных магнитных структур во вспышечной активной области (АО), которая, тем не менее, почти всегда возвращается к предыдущей конфигурации магнитного поля (МП). Взрывное энерговыделение в процессе вспышки, обеспечивающее нагрев объема вспышечной аркады в нижней короне, а также ускорение СМЕ, достигает ~1032 эрг и продолжается от десятков минут до нескольких часов. Вспышки, сопровождающиеся СМЕ, считаются1 одной из главных причин мощных спорадических возмущений состояния околоземного космического пространства (космической погоды): электромагнитных возмущений,
солнечных протонных- событий, геомагнитных и ионосферных бурь, и оказывают значительное влияние на биосферу и техносферу Земли.
История построения трехмерной картины динамических явлений больших солнечных вспышек событий достаточно стара. Упомянем только несколько работ, в которых совмещены как жгутовая составляющая вспышки [1-3], так и токовые слои, формирующиеся над вспышечной аркадой при выбросе магнитного жгута [4-6]. Многоволновые наблюдения вспышек, проводимые в последние два десятилетия на внеатмосферных обсерваториях, в сочетании с данными наземных обсерваторий, дают ценный материал для
По-видимому, высокая яркость «бегущего» на хромосферном уровне фронта периферийных структур отражает энергетические процессы, происходящие на переднем фронте поднимающегося в корону СМЕ. Ускоренные в результате этих процессов потоки частиц, двигаясь вдоль силовых линий МП, достигают ПС, хромосферных оснований внешней оболочки СМЕ.
Можно предположить, что в ходе движения СМЕ в него вовлекаются все более высокие, внешние силовые линии, укорененные во флоккулах на периферии вспышечной АО. Эти линии, уходя в корону, охватывают вершину расширяющегося купола СМЕ. В следующий момент времени, очередные вовлеченные в развитие СМЕ магнитные силовые линии, опирающиеся на «сдвинувшийся» фронт ПС, охватывают сверху предыдущий купол СМЕ, образуя новую оболочку СМЕ (немного под другим углом). В результате «бегущая» двойная эмиссионная полоска на уровне хромосферы, наблюдаемая в линии На, отражает вовлечение в процесс все более высоких и внешних магнитных арок. Схожие взгляды , высказывались и ранее [38].
На более поздней стадии развития вспышечного события на расстоянии 100-200 тыс.км от вспышечной АО наблюдается феномен удаленных вспышечных уярчений. Внешние магнитные петли СМЕ опираются одной стороной на удаленные уярчения, а другой - на область сильных магнитных полей АО на максимальной и постмаксимальной стадии вспышки.
Формирование асимметричной картины корональных арок вспышечной АО происходит, по нашему мнению, во время всплывания магнитного потока из-под фотосферы [39], что опережает начало большой вспышки на несколько десятков часов [33, 40]. При этом расположение одного основания всплывающих магнитных арок тяготеет к полутени пятна, тогда как другое -к периферии активной области. Асимметричность хромосферных оснований всплывающего магнитного жгута затем ярко проявляется в структуре образующихся быстрых СМЕ во время больших вспышек.