Исследование хромосферных фибрилл с помощью данных NVST

Используя данные с высоким разрешением от однометрового нового вакуумного солнечного телескопа (NVST), команда исследователей под руководством профессора Яна Сяоли из Юньнаньских обсерваторий Китайской академии наук (КАН) провела углубленное исследование физических свойств и колебаний хромосферных фибрилл, окружающих спокойное филаментное образование.

Статья была опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Основное внимание уделялось спокойному филаменту, наблюдаемому с помощью NVST 1 ноября 2023 года. Команда проанализировала 63 хромосферные фибриллы, окружающие этот филамент.

Совмещая высокочувствительные данные Hα с NVST с данными в экстремальном ультрафиолете (EUV) и магнитограммами в линии зрения с Солнеческой динамической обсерватории, а также полнодиапазонными изображениями с китайского солнечного спутника Hα, исследователи обнаружили, что несмотря на значительные различия в ориентации фибрилл с каждой стороны филамента, их остальные физические характеристики были схожи.

Анализ показал, что фибриллы обладают разнообразными физическими свойствами, включая продолжительность жизни от 150 до 650 секунд, ширину от 0,32 до 0,85 мегаметра (Мм), максимальную длину от 3 до 8,5 Мм, проекционные скорости от 7 до 29 км/с и замедления от 45 до 474 м/с².

Для изучения колебательных свойств фибрилл команда использовала алгоритм увеличения движений, позволяющий улучшить слабые сигналы. Эта техника выявила поперечные колебания в некоторых фибриллах с периодами от 269 до 289 секунд и фазовыми скоростями от 13,7 до 25,8 км/с, что соответствует характеристикам магнитогидродинамических колебательных волн.

Анализ спектра мощности показал, что доминирующие периоды колебаний сосредоточены в диапазоне от 4,8 до 6,6 минут (288–396 секунд), что соответствует частоте от 2,5 до 3,5 мГц. Более того, мощность колебаний была значительно выше в областях фибрилл, чем в окружающих их районах, достигая пика у корней фибрилл.

Оценки энергии показывают, что энергия, переносимая этими волнами, составляет от 0,4 до 6,5 Вт/м², что недостаточно для полного поддержания радиационных потеря хромосферы.

Это исследование подтверждает теорию о том, что фибриллы вызваны магнитоакустическими ударами, открывая новые перспективы для понимания передачи энергии в солнечной хромосфере. Кроме того, оно подчеркивает возможности высокого пространственно-временного разрешения NVST для наблюдения мелких хромосферных структур.

Таким образом, данное исследование представляет собой важный шаг вперед в понимании сложных процессов, происходящих на поверхности нашего Солнца. Академические и практические последствия этих открытий могут иметь значительное значение как для астрофизики, так и для солнечной метеорологии.