Высотное распределение частоты отсечки распространяющихся волн в атмосфере солнечных пятен

Материал из ISTP SB RAS.

Магнитоакустические волны в атмосфере над пятном испытывают сильную дисперсию при распространении из подфотосферных слоев в корону. Их свойства сильно зависят от частоты обрезания, которая, в свою очередь, зависит от плазменных параметров среды распространения. Волны с частотой ниже частоты обрезания испытывают сильное затухание и не достигают верхних слоев солнечной атмосферы. Вследствие этого происходит фильтрация распространяющихся широкополосных импульсов по частоте и высоте.


Рисунок 1. Стратификация периодических колебаний над пятном на разных высотах солнечной атмосферы.


Получено пространственное распределение частоты отсечки волн на разных высотах для солнечных пятен. Показано, что высокочастотные колебания до 3 мин в основном локализованы в тени пятна. Колебания с периодом 5-мин располагаются на границе тень-полутень, формируя кольцеобразные источники с резкими краями. По мере увеличения периода колебаний, высотные сечения распределения доминантных периодов показывают расширяющиеся кольцевые структуры, указывающие на увеличение наклона силовых линий магнитного поля с высотой.


Используя соотношения, связывающие частоту отсечки с наклоном поля, рассчитаны углы к солнечной нормали силовых линий для верхних уровней солнечной атмосферы, недоступных прямым измерениям магнитного поля. Полученные значения углов находятся в хорошем соответствии с параметрами экстраполированного магнитного поля. Разработанный гелиосейсмологический метод является альтернативным для реконструкции поля и может быть применен для задания граничных и/или начальных условий при использовании обычных методов экстраполяции поля.


Рисунок 2. Радиальное распределение доминирующих частот (верхний ряд) и вычисленный наклон магнитного поля в переходной зоне (SDO/AIA, 304А, нижний ряд) в зависимости от расстояния до барицентра солнечного пятна. Серым прямоугольником показана граница внутренней полутени.


Проведенные расширенные исследования высотной стратификации распределения доминирующих частот в солнечных пятнах показали близкие значения частоты колебаний в узкой кольцевой зоне внутренней полутени. Это является новым эффектом и указывает на преобладание пятиминутных колебаний на трех высотных уровнях, что свидетельствует о распространения этих колебаний из фотосферы в переходную зону.

Результат опубликован
1. Sych R., MHD Wave in Sunspots, Low-Frequency Waves in Space Plasmas, Geoph. Monograph Series, 216. Wiley, p.467-487, 2016
2. Kolobov, D. Y.; Chelpanov, A. A.; Kobanov, N. I.,Peculiarity of the Oscillation Stratification in Sunspot Penumbrae, Sol. physics. - 2016. - Vol.291, №11. - P. 3339-3347.
Представиться системе