Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Физико-математические науки
Астрофизика, радиоастрономия

Диссертационная работа:

Борисевич Татьяна Петровна. Структура и динамика активных областей на Солнце по спектрально-поляризационным наблюдениям микроволнового излучения : дис. ... канд. физ.-мат. наук : 01.03.02 СПб., 2006 117 с. РГБ ОД, 61:07-1/264

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

ОПИСАНИЕ ИНСТРУМЕНТОВ 18

ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ КОРОНАЛЬНОЙ ПЛАЗМЫ НАД 8-КОНФИГУРАЦИЕЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ АО И ИНТЕНСИВНОСТЬ ВСПЫШЕЧНЫХ

СОБЫТИЙ 22

1.1. ВВЕДЕНИЕ 22

1.2. СОЛНЕЧНЫЕ ВСПЫШКИ ПО ДАННЫМ «КОРОНАС-Ф» 23

1.3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАДИОНАБЛЮДЕНИЙ АО NOAA 9501 25

1.4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАДИОНАБЛЮДЕНИЙ АО NOAA 0720 32

1.5. РЕЗУЛЬТАТЫ РАДИОНАБЛЮДЕНИЙ АО NOAA 9601 36

1.6. ВЫВОДЫ 43

ГЛАВА 2. РАЗВИТИЕ КРИТЕРИЯ ТАНАКА-ЭНОМЕ.

ДИАГНОСТИКА ВСПЫШЕЧНО-АКТИВНЫХ ОБЛАСТЕЙ И

ПРОГНОЗ 44

2.1. ВВЕДЕНИЕ 44

2.2. ИССЛЕДОВАНИЕ АО NOAA 0484 и

0486+488 50

2.2.1. АНАЛИЗ СПЕКТРАЛЬНО-ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК АО NOAA 0484 И 0486 + 0488 ПО

КРИТЕРИЮ ТАНАКА-ЭНОМЕ 56

2.3. ИССЛЕДОВАНИЕ АО NOAA 0720 61

2.3.1. АНАЛИЗ СПЕКТРАЛЬНО-ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК АО NOAA 0720 ПО КРИТЕРИЮ ТАНАКА-
ЭНОМЕ 65

2.4. ИССЛЕДОВАНИЕ АО NOAA 9591 68

2.4.1. АНАЛИЗ СПЕКТРАЛЬНО-ПОЛЯРИЗАЦИОННЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК АО NOAA 9591 ПО КРИТЕРИЮ ТАНАКА-
ЭНОМЕ 70

2.5. СОПОСТАВЛЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКИХ И

РАДИОНАБЛЮДЕНИЙ ВСПЫШКИ 23.10.2003.Г 72

2.6. ВЫВОДЫ 78

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ КВАЗИПЕРИОДИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ОБЛАСТИ НУЛЕВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ В ЦИКЛОТРОННЫХ ИСТОЧНИКАХ МИКРОВОЛНОВОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ 80

3.1. ВВЕДЕНИЕ 80

3.2. МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЙ 83

3.3. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТО ДА 88

3.4. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МЕТО ДА 100

3.5. ВЫВОДЫ 78

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103

ЛИТЕРАТУРА 105

Введение к работе:

Активная область (АО) - одно из основных проявлений солнечной активности, возникающее в атмосфере Солнца. Процессы, протекающие в АО можно разделить на эволюционные (медленные) и спорадические (вспышеч-ного характера). Очевидно, что любое явление, наблюдаемое в АО, следует рассматривать как совокупность взаимосвязанных процессов, которые требуют изучения во всем диапазоне электромагнитного излучения. Задачей фундаментальных исследований является выяснение физической природы динамических процессов, поиск источников энергии и механизмов ее высвобождения. Практическая значимость таких исследований связана с АО, в которых происходят солнечные вспышки. Они генерируют потоки высокоэнергичных частиц, рентгеновское и гамма-излучение, следовательно, во многом определяют режим Космической погоды в окрестностях Земли.

Задача оперативного выявления АО, потенциально способных продуцировать мощные вспышечные события, носит важный диагностический характер, однако она, до сих пор не имеет удовлетворительного решения. Многочисленные предвестники вспышечной активности можно обнаружить во всем диапазоне электромагнитного излучения, включая и радионаблюдения. Преимущества наблюдений в радиодиапазоне состоят в том, что они дают возможность наиболее полно исследовать структуру и свойства корональних магнитных полей (КМП), которые определяют условия развития вспышки, в том числе условия генерации и ускорения заряженных частиц. Особенности КМП вспышечно-активных областей проявляются в структуре локальных ис-

точников (л. и.) S-компоненты радиоизлучения. Таким образом, исследуя л.и. можно, ожидать выявления признаков вспышечно-активных областей.

В настоящее время известен ряд прогностических критериев вспышеч-ной активности по наблюдениям в радиодиапазоне. Но многие из них обнаруживают противоречивый характер, что требует, по меньшей мере, уточнения и их конкретизации для практического использования в прогнозе вспы-шечных процессов. Среди известных методов хорошо зарекомендовал себя так называемый критерий Танака-Эноме [1, 2]. Однако физическое понимание его параметров до конца не определено [3], поэтому очевидна актуальность дальнейшего развития этого метода.

Другое направление нашей работы связано с анализом колебательных процессов, так как большинство проявлений солнечной активности имеют колебательную динамику. Исследования последних лет показали, что анализ колебательных процессов на Солнце открыл новую страницу в диагностике параметров, как самых внешних слоев солнечной атмосферы, так и его внутреннего строения. В солнечной короне разнообразные осцилляционные процессы проявляются практически во всех спектральных диапазонах. Эффективность и целесообразность радиоастрономического метода исследования так называемых квазипериодических колебаний уже достаточно очевидна [4, 5]. Особая ценность радиоастрономического метода в данном случае состоит в том, что появляется возможность анализировать колебания магнитного поля в короне, где ограничено применение других методов.

Все вышесказанное и определяет актуальность настоящей работы, которая заключается в использовании широкого частотного диапазона и высокого пространственного разрешения, что позволяет изучать параметры солнечной короны АО в большом интервале высот. Такое исследование должно способствовать как выяснению физической природы вспышечных процессов, так и созданию на базе этого методов прогноза с более высокой степенью оправ дываемости.

Цель работы - развитие представлений о структуре и эволюции л.и. радиоизлучения АО, разработка на этой базе новой феноменологической модели активной области, способной продуцировать мощные вспышечные события, и совершенствование методов диагностики вспышечно-активных областей.

Цель достигается на основе решения следующих задач:

исследование по наблюдениям в радиодиапазоне структуры и эволюции короны активных областей, в которых происходят вспышки;

классификация источников микроволнового излучения таких АО на основе выделения пекулярных деталей;

установление зависимости между типом источника и интенсивностью вспышечного события;

выявление особенностей спектра общего потока радиоизлучения АО перед мощными вспышечными событиями;

уточнение характеристик вспышечно-активных областей и исследование физической природы параметров критерия Танака-Эноме;

исследование квазипериодических колебаний коронального магнитного поля над АО по наблюдениям в сантиметровом диапазоне.

Научная новизна работы заключается в следующем:

  1. Впервые найден подход к разработке новой классификации л.и. радиоизлучения АО на основе выделения пекулярных деталей.

  2. Выделен новый тип источников микроволнового излучения - петельная структура над крупномасштабной 6-конфигурацией магнитного поля в АО.

  3. На основе комплексного анализа наблюдений ряда АО впервые исследована зависимость между интенсивностью происходящих в них вспышечных событий в рентгеновском и гамма-излучении и типом источников микроволнового радиоизлучения.

  1. Впервые показано, что усиление интенсивности излучения в коротковолновом диапазоне спектра объясняется тем, что большую роль в излучении вспышечно -активных областей играют петельные структуры, что объясняет физическую природу параметров критерия Танака-Эноме.

  2. На основе сопоставления наблюдений в рентгеновском и радио диапазонах показано, что наличие в магнитосфере активных областей плазмы с повышенной температурой (горячие петли) даёт новый диагностический критерий высокой вспышечной активности.

  3. Предложен и реализован новый радиоастрономический метод анализа квазипериодических колебаний координаты точки смены знака поляризации в излучении АО. С помощью нового метода определены различные периоды (6-30т), которые ранее уже были обнаружены с применением других методов.

  4. Получены новые наблюдательные свидетельства, что обнаруженные периоды связаны с общей магнитосферой АО и слабо зависят от тонкой морфологической структуры.

Научная и практическая значимость работы заключается в развитии методов анализа характеристик активных областей на Солнце по их радиоизлучению в микроволновом диапазоне. Исследование радиоизлучения ряда АО, выполненное на основе наблюдений на Большом пулковском радиотелескопе (БПР), РАТАН-600 и Сибирском солнечном радиотелескопе (ССРТ), с привлечением наблюдений в рентгеновском, оптическом и ультрафиолетовом диапазонах позволило уточнить оценки физических параметров корональной плазмы над вспышечно-активными областями, выявить основные зависимости между характером эволюции АО и вспышечными событиями, определить особенности радиоизлучения локальных источников и их связь с интенсивностью вспышечных событий. Полученные результаты уточняют представления о модели «магнитосферы АО» [6] и могут быть ис-

пользованы для повышения эффективности существующих методов прогноза вспышечной активности.

Применение нового радиоастрономического метода анализа поляризационных наблюдений АО позволило обнаружить пространственно-временные изменения слабого (~ 20 Гс) коронального магнитного поля на высотах ~ 100 тыс. км над фотосферой. Реализация предложенного метода по наблюдениям на ССРТ с привлечением наблюдений РАТАН-600 для оценки спектрально-поляризационных характеристик нескольких АО продемонстрировала хорошее согласие обнаруженных периодов колебаний с оценками, полученными с применением других методов.

Структура и объем диссертационной работы

Диссертация состоит из Введения, трех глав, Заключения и списка цитируемой литературы, содержащего 103 наименования. Общий объем 117 страниц (из них 105 страниц основного текста, 12 страниц списка литературы). Диссертация включает 41 рисунок и 2 таблицы.

На защиту выносятся:

  1. Полученный на основе радионаблюдений вывод о специфической особенности петельной структуры короны над 6-конфигурацией магнитного поля пятен, представляющей собой сильно вытянутую (casp-shaped) петлю, концы которой закреплены в разнополярных ядрах основного пятна.

  2. Вывод о том, что физический смысл спектральной части критерия Танака-Эноме (усиление интенсивности коротковолнового излучения) заключается в преобладании в общем излучении вспышечно-активных областей петельных структур, расположенных над 5-конфитурацией магнитного поля АО. Физический смысл другой части критерия (структура поляризован-

ного излучения) объясняется сложной топологией магнитного поля АО, что с большей степенью проявляется в коротковолновом диапазоне.

  1. Новый метод оценки относительного содержания горячей плазмы, удерживаемой в магнитосфере комплексов активности как в момент послевсплескового уярчения, так и в период спокойной эволюции. Показано, что в магнитосфере активных областей сосуществуют области с обычной корональной температурой (1-3)-106 К и петельные структуры с более плотной плазмой, разогретой до (5-10)-106 К. Доля горячей компоненты не превышает 50%.

  2. Новый радиоастрономический метод анализа квазипериодических колебаний магнитного поля в АО Солнца, в основе которого лежит характерное для источников S-компоненты явление инверсии знака круговой поляризации в области квазипоперечного распространения.

Содержание работы

Подобные работы
Демичев Василий Анатольевич
Исследование тонкой структуры области супермазерного H2O излучения в Орионе-KL, эпоха 1979-1991
Резникова Вероника Эдуардовна
Пространственная структура и динамика микроволновых вспышечных петель
Лукичева Мария Александровна
Структура и динамика солнечной хромосферы на основе наблюдений в миллиметровом диапазоне
Филиппов Борис Петрович
Динамика плазменных образований и ускоренных частиц в магнитном поле активной области
Романов Валерий Александрович
Численное моделирование токовых и магнитных полей в активных областях на поверхности Солнца
Клепиков Дмитрий Владимирович
Особенности динамики магнитных полей в полярных областях Солнца
Каплин Владимир Александрович
Короткопериодические вариации вторичного компонента космического излучения по наблюдениям на высотных аэростатах
Федин Александр Викторович
Управление временной и пространственной структурой излучения Nd-лазеров с помощью насыщающихся элементов на основе кристаллов LiF: F2-
Мешалкина Наталия Сергеевна
Источники тонкой временной структуры микроволнового излучения вспышек
Салохина Маргарита Марковна
Исследование эффекта понижения высоты барьера в поверхностно-барьерных детекторах ядерных излучений на основе структуры золото-кремний

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net