Распределенный электрический ток и его связь с ультрафиолетовым излучением активной области

  • Юрий Фурсяк ФГБУН "Крымская астрофизическая обсерватория РАН", Научный, Крым, 298409
  • Александр Куценко ФГБУН "Крымская астрофизическая обсерватория РАН", Научный, Крым, 298409
Ключевые слова: Солнце, активные области, солнечная активность, электрические токи, нагрев короны

Аннотация

Используя магнитограммы компонент вектора магнитного поля на уровне фотосферы, получаемые инструментом Helioseismic and Magnetic Imager (HMI), установленным на борту космического аппарата Solar Dynamics Observatory (SDO), вычислены вертикальные электрические токи для активной области NOAA 12192 за период с 22 по 25 октября 2014 года с временным разрешением 12 минут. Выявлено наличие в исследуемой активной области (АО) крупномасштабной токовой структуры – распределенного электрического тока, имеющего абсолютные значения в диапазоне (40–90)·1012 А. Предполагается, что распределенный ток охватывает всю АО, и, выходя в верхние слои солнечной атмосферы в одной части области, замыкается через хромосферу и корону на оставшейся ее части. Для проверки этого предположения проанализирована связь временных изменений величины распределенного тока с уровнем корональной активности, а также с интенсивностью ультрафиолетового излучения (УФ) АО в диапазонах длин волн 1600 Å, 304 Å, 193 Å и 94 Å. Показано, что: 1) Временные интервалы максимумов величины распределенного тока совпадают по времени с повышенной вспышечной активностью АО. Отсутствие резких изменений величины распределенного тока во время вспышек может быть объяснено высокой индуктивностью токонесущих петель. 2) Грубая оценка магнитной энергии, выносимой распределенным током в корону, дает для АО NOAA 12192 значения 1033–1034 эрг. Только небольшой объем этой энергии реализуется во время вспышечных процессов в АО, большая ее часть тратится на иные диссипативные процессы в короне. 3) Сравнение временных вариаций интенсивности излучения в канале 193 Å с динамикой распределенного тока в АО показывает хорошую взаимосвязь этих величин (коэффициент корреляции k = 0.63). В то же время отсутствует корреляции между величиной распределенного тока и интенсивностью УФ-излучения в диапазонах 1600 Å, 304 Å и 94 Å. 4) Полученные нами результаты, возможно, могут объясняться концепцией LRC-контура токонесущей корональной петли, предложенной в 1967 году Альфвеном и Карлквистом и развитой в работах В.В. Зайцева, А.В. Степанова и др. Согласно данной модели, крупномасштабные электрические токи должны существовать в верхних слоях солнечной атмосферы и принимать участие в нагреве коронального вещества.

Количество загрузок статьи

Данные загрузок статьи пока недоступны.

Литература

Abramenko V.I., Gopasyuk S.I., 1987. Izv. Krymsk. Astrofiz. Observ., vol. 76, pp. 147–168. (In Russ.)

Abramenko V.I., Gopasyuk S.I., Ogir’ M.B., 1991. Izv. Krymsk. Astrofiz. Observ., vol. 83, pp. 3–11. (In Russ.)

Alfven H., Carlqvist P., 1967. Solar Phys., vol. 1, pp. 220–228.

Antonucci E., Alexander D., Culhane J.L., et al., 1998. In Strong K.T., et al. (Eds), The Many Faces of the Sun: A Summary of the Results from NASA’s Solar Maximum Mission. Berlin: Springer, p. 331.

Aschwanden M.J., Alexander D., Hurlburt N., et al., 2000. Astrophys. J., vol. 531, pp. 1129–1149.

Aschwanden M.J., Newmark J.S., Delabourdiniere J.-P., et al., 1999. Astrophys. J., vol. 515, pp. 842–867.

Aulanier G., Demoulin P., Grappin R., 2005. Astron. Astrophys., vol. 430, pp. 1067–1087.

Bobra M.G., Sun X., Hoeksema J.T., et al., 2014. Solar Phys., vol. 289, pp. 3549–3578.

Bornmann P.L., 1998. In Strong K.T., et al. (Eds), The Many Faces of the Sun: A Summary of the Results from NASA’s Solar Maximum Mission. Berlin: Springer, p. 301.

Chen H., Zhang J., Ma S., et al., 2015. Astrohys. J., vol. 808, p. L24.

Cheung M.C.M., Isobe H., 2014. Living Rev. Solar Phys., vol. 11, article ID 3.

Cowling T.G., 1957. Magnetohydrodynamics. London: Interscience Publ., Great Britain.

Dalmasse K., Aulanier G., Demoulin P., Kliem B., Török T., Pariat E., 2015. Astrophys. J., vol. 810, article ID 17.

Fursyak Yu.A., 2018. Geomagnetism and Aeronomy, vol. 58, pp. 1129–1135.

Fursyak Yu.A., Kutsenko A.S., Abramenko V.I., 2020. Solar Phys., vol. 295, article ID 19.

Galeev A.A., Rosner R., Serio S., Vaiana G.S., 1981. Astrophys. J., vol. 243, pp. 301–308.

Georgoulis M.K., Titov V.S., Mikic Z., 2012. Astrophys. J., vol. 761, article ID 61.

Gosain S., Demoulin P., Lopez Fuentes M., 2014. Astrophys. J., vol. 793, article ID 15.

Heyvaerts J., Priest E.R., Rust D.M., 1977. Astrophys. J., vol. 216, pp. 123–137.

Hoeksema J.T., Liu Y., Hayashi K., et al. 2014. Solar Phys., vol. 289, pp. 3483–3530.

Hollweg J.V., 1984. Astrophys. J., vol. 277, pp. 392–403.

Holman G.D., 1985. Astrophys. J., vol. 293, pp. 584–594.

Ionson J., 1984. Astrophys. J., vol. 276, pp. 357–368.

Jain K., Tripathy S.C., Hill F., 2017. Astrophys. J., vol. 849, article ID 94.

Jiang, C., Wu, S.T., Yurchyshyn, V., 2016. Astrophys. J., vol. 828, article ID 62.

Khodachenko M., Haerendel G., Rucker H.O., 2003. Astron. Asrophys., vol. 401, pp. 721–732.

Khodachenko M.L., Zaitsev V.V., 2002. Astrophys. Space. Sci., vol. 279, pp. 389–410.

Kontogiannis I., Georgoulis M.K., Park S.-H., Guerra J.A., 2017. Solar Phys., vol. 292, article ID 159.

Leka K.D., Canfield R.C., McClymont A.N., van Driel-Gesztelyi L., 1996. Astrophys. J., vol. 462, pp. 547–560.

Lemen J.R., Title A.M.,•Akin D.J., et al., 2012. Solar Phys., vol. 275, pp. 17–40.

Li Y., Xue J.C., Ding M.D., et al., 2018. Astrophys. J. Lett., vol. 853, p. L15.

Liu Y., Sun X., T¨or¨ok T., Titov V.S., Leake J.E., 2017. Astrophys. J., vol. 846, p. L6.

Longcope D.W., Welsch B.T., 2000. Astrophys. J., vol. 545, pp. 1089–1100.

McClymont A.N., Fisher G.H., 1989. Washington DC American Geophysical Union Geophysical Monograph Series, vol. 54, pp. 219–225.

McMaken T.C., Petrie G.J.D., 2017. Astrophys. J., vol. 840, article ID 100.

Melrose D.B., 1991. Astrophys. J., vol. 381, pp. 306–312.

Melrose D.B., 1995. Astrophys. J., vol. 451, pp. 391–401.

Melrose D.B., Dulk G.A., 1984. Astrophys. J., vol. 282, pp. 308–315.

Morgan H., Pickering J., 2019. Solar Phys., vol. 294, article ID 135.

Parker E.N., 1973. Astrophys. J., vol. 180, pp. 247–252.

Parker E.N., 1988. Astrophys. J., vol. 330, pp. 474–479.

Parker E.N., 1996. Astrophys. J., vol. 471, pp. 485–496.

Priest E.R., Forbes T.G., 2002. Astron. Astrophys. Rev., vol. 10, pp. 313–377.

Pesnell W.D., Thompson B.J., Chamberlin P.C., 2012. Solar Phys., vol. 275, pp. 3–15.

Reale F., Peres G., 2000. Astrophys. J., vol. 528, p. L45.

Scherrer P.H., Schou J., Bush R.I., et al., 2012. Sol. Phys., vol. 275, pp. 207–227.

Severny A.B., 1964. Space Sci. Rev., vol. 3, pp. 451–486.

Sokolov V.S., Kosovichev A.G., 1978. Solar Phys., vol. 57, pp. 73–79.

Spicer D.C., 1991. In Ulmschneider P., et al. (Eds), Mechanisms of Chromospheric and Coronal Heating. Berlin: Springer-Verlag, p. 547.

Sprangler S.R., 2009. Nonlin. Processes Geophys., vol. 16, pp. 443–452.

Stenflo J.O., 1969., Solar Phys., vol. 8, pp. 115–118.

Stepanov A.V., Zaitsev V.V., Nakariakov V.M., 2012. Coronal Seismology. Wienheim: WILEY-VCH, Germany.

Sui L., Holman G.D., 2003. Astrophys. J., vol. 596, p. L251.

Sun X., Bobra M.G., Hoeksema J.T., et al., 2015. Astrophys. J. Lett., vol. 804, p. L28.

Thalmann J.K., Su Y., Temmer M., Veronig A.M., 2015. Astrophys. J. Lett., vol. 801, p. L23.

Török T., Kliem B., 2003. Astron. Astrophys., vol. 406, pp. 1043–1059.

Török T., Leake J.E., Titov V.S., et al., 2014. Astrophys. J., vol. 782, p. L10.

Zaitsev V.V., Khodachenko M.L., 1997. Radiophys. Quantum Electron., vol. 40, pp. 114–138.

Zaitsev V.V., Kronshtadtov P.V., 2016. Radiophys. Quantum Electron., vol. 59, pp. 169–176.

Zaitsev V.V., Shibasaki K., 2005. Astronomy Reports, vol. 49, pp. 1009–1017.

Zaitsev V.V., Stepanov A.V., 2008. Uspekhi Fiz. Nauk, vol. 51, pp. 1123–1160.

Zaitsev V.V., Stepanov A.V., Urpo S., Pohjolainen S., 1998. Astron. Astrophys., vol. 337, pp. 887–896.

Просмотров аннотации: 93
Загрузок PDF: 36
Опубликован
2020-08-31
Как цитировать
Фурсяк Ю., Куценко А., 2020. Известия Крымской астрофизической обсерватории, Т. 116, № 2, С. 49-61. DOI: 10.31059/izcrao-vol116-iss2-pp49-61
Раздел
Научные статьи