Ученые расшифровали быструю эволюцию электрических токов во время солнечной вспышки X-класса
Новая статья в журнале The Astrophysical Journal подробно описывает ряд наблюдений и результаты моделирования, полученные в ходе исследования мощной солнечной вспышки X-класса. Работу выполнили под руководством доктора Цзинъуха Шэна из Управления астрономии Новой Гутама (XAO) Китайской академии наук. Используя данные о высокой скорости изменения магнитного поля и ультрафиолетовых наблюдений с орбитального телескопа Solar Dynamics Observatory (SDO) НАСА, ученые изучили быструю вертикальную динамику электрических токов (VECs) в атмосфере Солнца во время этой вспышки.
Исследование, опубликованное в журнале The Astrophysical Journal, предоставляет важные данные о поведении электрических токов на фотосфере во время мощных солнечных вспышек.
Астрономы применяли векторные магнитограммы от инструмента Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) с временным разрешением 135 секунд, а также данные ультрафиолетовых наблюдений от Atmospheric Imaging Assembly (AIA) SDO, чтобы проанализировать эволюцию фотосферных VEC во время мощной вспышки X1.1 класса в активной области NOAA 11890. Целью их исследования было понять, как энергия магнитного поля высвобождается с реконнекцией в короне и быстро переходит в нижние слои атмосферы.
«Согласно карте скоростей, перед вспышкой, вдоль сильных линий обратной магнитной полярности (PIL — polarity inversion line), особенно в светлой мостицe пятна Солнца, явно наблюдаются движения сдвига и схождения на границах полярности. Эти движения (противоположно направленные потоки по обе стороны PIL) существуют за несколько минут до начала вспышки,» — прокомментировал доктор Шэнь.
«Наблюдения показывают, что магнитные поля сдвиговых движений могли накапливать энергию перед вспышкой, а начальная плотность токов, вероятно, генерировалась фотосферными движениями.»
Интересно, что картирование распределения скоростей показало, что пространственная конфигурация VEC лент (ribbons) при вспышке является конъюгированными следами, и на ее начальном этапе она приобретает J-образную sigmoidную форму. Ученые подтвердили предыдущие результаты консолидированного и одновременного быстрого роста VEC, связанных с вспышками.
Важно отметить, что исследователи обнаружили тесную связь между быстрым увеличением горизонтального магнитного поля во время вспышки и характеристиками пространственного распределения и во времени эволюции фотосферных VEC — в частности, формы J-образного конфигурации. Эта связь получена из двух наблюдательных фактов: Во-первых, ленты положительных и отрицательных VEC появляются на противоположных концах области усиления горизонтального магнитного поля (B_h) и распространяются в противоположных направлениях вдоль магнитной линии обратной полярности (PIL). Во-вторых, обе ленты VEC демонстрируют определенную конвергенчную движение к центру усиления B_h.
При этом, всплесковые петли (flaring loops) и белые ленты вспышек (white-light flare ribbons) обычно показывают начальное сжатие, последующей которого следует расширение. Результаты показывают, что быстрое изменение магнитного поля, связанное с вспышками, играет ключевую роль в определяющей степени влияния на эволюцию пространственно-временных характеристик VEC.
Традиционно считалось, что эволюция фотосферных токовых лент соответствует движению, разделяющему ленты вспышки. Однако наблюдения и вычислительные результаты текущего исследования приводят к совершенно противоположным выводам. Полученные результаты предоставляют сильную наблюдательную основу для существующих моделей теории вспышек и их эволюции.
Демонстрируя, что быстрое изменение магнитного поля на фотосферной области во время вспышки приводит к движению схождения токов, работа подтверждает важную роль горизонтального магнитного поля в динамике возникновения и эволюции сильных пучков фотосферных токов во время солнечных вспышек.
p, важной новизной данного исследования является первое отчетное описание определенной конвергенчной (сходящейся к центру) эволюции солнечных фотосферных токов VEC во время вспышки. Это наблюдение рассматривается как важный вклад к пониманию физических процессов в солнечной атмосфере во время мощных вспышек.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
