Высотное распределение скоростей солнечного ветра

в переходной области и нижней короне

Голодков Е.Ю., Просовецкий Д.В.Институт солнечно-земной физики СО РАН

III Пулковской молодежной астрономической конференции с 25 сентября по 2 октября 2010 г.

Alfven, 1977

Grall et al., 1996

Cranmer, 2004

Sheeley et al., 1998

Gupta et al.,2010

Вопросы:1 на какой высоте формируется различие между компонентами солнечного ветра ?2 какие процессы отвечают за это различие?3 как меняется волновой поток с высотой?4 каково высотное распределение скорости вещества и не тепловой вариации скорости?

Цели работы:1. Определить методы исследования высотных характеристик тепловых и нетепловых

скоростей плазмы солнечной атмосферы на уровнях хромосферы, переходной области и нижней короны на диске Солнца и за его пределами

2. Исследовать высотное распределение скоростей плазмы в корональных дырах и над спокойным Солнцем

3. Исследовать высотные характеристики нетепловых движений плазмы в корональных дырах и над спокойным Солнцем

4. Установить высоты формирования различий волнового потока для корональных дыр и спокойного Солнца

5. Установить взаимосвязь скорости солнечного ветра вблизи орбиты Земли и характеристик излучения солнечной атмосферы от хромосферы до нижней короны

a

Спектрометр Спектрометр SUMERSUMER SOHOSOHO

K. Wilhelm et al, 1995

K. Wilhelm et al, 1995

•Наблюдения ведутся в УФ диапазоне от 500 до 1600 Å, что соответствует температурному диапазону 104 до 106 К.

•Щель спектрометра SUMER имеет несколько характерных размеров:

0.3″×120″; 1″×120″; 1″×300″ ; 4″×300″.

•Спектральная разрешающая способностью прибора в первом

порядке равна 42 mÅ pixel-1, во втором порядке 22 mÅ pixel-1.

•Пространственное

разрешение вдоль щели

равно 1 угловой секунды pixel-1

•Разрешение по времени

ниже 1секунд

•Инструмент работает по

заранее заявленным

наблюдательным

программам

, где ξ - наиболее

вероятная скорость нетеплового

движения , dλ/dx - дисперсия

Дата наблюдений

Объект наблюдения

x(") y(") Щель,arcsec2

детектор

2007.04.05 Спокойное Солнце

-490 2 1∙120 В

2007.03.28 Спокойное Солнце

84 12 0,3∙120 В

1999.05.28 Корональная дыра

-530 211 0,3∙120 В

Наблюдения

Уширение линии:

Скорость как мера ширины

линии:

cV )/1( 0

M

kTVsolar

2

c

dx

dV solarxsolar ,2

Скорость плазмы:

Chae, 1998

2,

2,

2solarxinstrxx

Спокойное Солнце, 2007.04.05

Спокойное Солнце, 2007.03.28

Корональная дыра, 1999.05.29

SSRT 5.7 GHz

NoRH 17 GHz

Nancay 327 MHz

17 GHz (~10)

5,7 GHz (~20)

150,9 MHz (~600)

Nancay 150.9 MHz

327 MHz (~100)

2.0x1084.0x10

86.0x10

88.0x10

810

91.2x10

9

NCH, cm-3

200

300

400

500

600

700

V SW, km•s-1

d

0 0.0004 0.0008 0.0012FCH,17

200

300

400

500

600

700

VSW, km•s-1

a

-0.005 -0.004 -0.003 -0.002 -0.001 0FCH,5.7

300

400

500

600

700

V SW, k

m•s-

1

b

-0.006 -0.004 -0.002 0

FCH,327

200

300

400

500

600

700

V SW,km•s

-1

c

Выводы:• Установлено, что для исследованных случаев различия скоростей вещества для спокойного

Солнца (медленная компонента солнечного ветра) и корональных дыр ( быстрая компонента солнечного ветра) формируются в переходной области.

• Характерные скорости вещества на высотах переходной области для участков спокойного Солнца составляют ~ 40 км/с, а для участков корональных дыр >200 км/с (сверхзвук)

• Максимальные скорости вещества на участках спокойного Солнца и корональных дыр в переходной области наблюдаются при температурах ~105 К, до высот с температурами ~5*105 К скорости вещества падают, а затем снова начинается их плавный рост. Возможно, это связано с наличием замкнутых магнитных структур на этих высотах

• Скорость солнечного ветра в точке L1 линейно зависит от потока микроволнового излучения на частотах 17 ГГц (верхняя хромосфера), 5.7 ГГц (переходная область – нижняя корона) и 327 МГц (корональный уровень < 1 радиуса Солнца), а также потока УФ излучения на длине волны 195 ангстрем, но не зависит от потока микроволнового излучения на длине волны 150 МГц (~1 радиуса Солнца). По нашему мнению данный факт указывает на то, что в корональных дырах механизм, ускоряющий солнечный ветер, работает на высотах меньше 1-го солнечного радиуса.

• Нетепловая скорость вещества на спокойном солнце при температурах выше 105 К не превышает 40 км/с. В корональной дыре нетепловая скорость имеет значения до 120 км/с, при чем высотный профиль имеет два минимума со скоростями меньше 40 км/c, первый при температурах ~4*104 К и второй при 8* 105 К.

Спасибо!Спасибо!