Рис.2-I. Модель арки. Стрелками показаны положение наблюд. и

advertisement
1
Ел.копія
МІНІСТЕРСТВО АГРАРНОЇ ПОЛІТИКИ
УКРАЇНИ
Остапенко В.А.
«О ПРИРОДЕ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК».
Вестник СНАУ, 2005, вып.13, с.135-146.
ВІСНИК
СУМСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО
АГРАРНОГО УНІВЕРСИТЕТУ
НАУКОВО-МЕТОДИЧНИЙ ЖУРНАЛ
МЕХАНІЗАЦІЯ ТА АВТОМАТИЗАЦІЯ
ВИРОБНИЧИХ ПРОЦЕСІВ
СЕРІЯ КВ № 3393
Заснований в 1996 році
Випуск 13, 2005
ГОЛОВНА РЕДАКЦІЙНА КОЛЕГІЯ
Головний редактор
ЛАДИКА В.І., доктор сільськогосподарських наук, професор
Заступник головного редактора
МИХАЙЛОВА Л.І., доктор економічних наук, професор
Члени головної редколегії:
ЛАВРОВ Є.А., доктор технічних наук, професор
КОБЖЕВ О.М., кандидат філологічних наук, доцент
РЕДАКЦІЙНА КОЛЕГІЯ СЕРІЇ
“МЕХАНІЗАЦІЯ ТА АВТОМАТИЗАЦІЯ ВИРОБНИЧИХ ПРОЦЕСІВ”
Головний редактор серії КВ № 3393
КОЧМОЛА М.М., доктор технічних наук, професор
Члени редакційної колегії:
ЗАХАРОВ Н.В., доктор технічних наук, професор,
ЛАВРОВ Є.А., доктор технічних наук, професор,
ФЕДОСОВ О.С., доктор технічних наук, професор,
ТОПІЛІН Г.Є., доктор технічних наук, професор,
РЕВЕНКО І.І., доктор технічних наук, професор,
СИМОНОВСЬКИЙ В.І., доктор технічних наук, професор,
КОСТОРНОЙ С.Д., доктор технічних наук, професор,
КУЗЕМА О.С., доктор фіз..-мат. наук, професор,
ШАНДИБА О.Б., кандидат технічних наук, доцент,
САРЖАНОВ О.А., кандидат технічних наук, доцент
2
Адреса редакційної колегії:
40021, Україна, м.Суми, СНАУ, вул.Кірова, 160, т. (0542)-62-78-41
ФАХОВИЙ ЗБІРНИК
Внесено до Переліку № 9
Бюлетень ВАК України № 6, 2001, с.12
Рекомендовано до друку Вченою радою
Сумського національного аграрного університету
(протокол № 7 від 29.03.04 р.)
Остапенко В.А.
«О ПРИРОДЕ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК».
Вестник СНАУ, 2005, вып.13, с.135-146.
РЕЗЮМЕ
Остапенко В.А. «О ПРИРОДЕ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК». Украина, Вестник СНАУ,
2005, вып.13, с.135-146. Изучая эшельные спектрограммы солнечных вспышек с 40канальным микрофотометром, мы обнаружили факт существования в активной области
«солнечных пятен» нового типа. Этот новый (cs-) тип пятен возникает только на фазе
развития вспышки, как следствие образования в хромосфере уплотненного слоя вспышечной
плазмы. В субвспышках слой не проявляется вообще, во вспышках средней мощности он
проявляется как объект поглощающий («Black Light Flare» – BLF), а в мощных вспышках этот
же слой, пройдя этап BLF, виден как «белая» вспышка («White Light Flare» - WLF). Найдены,
на основе моделирования, закономерности развития и механизм возникновения BLF и WLF в
общем процессе развития вспышки. Сделан вывод, что именно этот уплотненный слой
плазмы и является «классическим» токовым слоем [С.И.Сыроватского] во вспышках и «усах»
Северного. Более того, сама солнечная (хромосферная) вспышка, равно как и «усы»
Северного - это и есть непосредственно токовый слой.
Ключевые слова: солнечная вспышка («черная», «белая»), «усы» Северного, токовый слой.
SUMMARY
IT WAS THE SOLAR FLARE ITSELF IS THE CURRENT SHEET, by V.A.Ostapenko.
Two types of "sunspots" have revealed in active region when we studied solar flare eshele
spectrograms with 40-channel MF4A-microfotometer. The new sunspot (cs-type) arises as the
outcome of the creation in flares volume of the condensed plasma layer. The condensed layer is
located in chromosphere level and it exists for the flare evolution only. In sub-flares the condensed
layer do not appeared, in the flares of middle classes it is seen as BLF (Black Light Flare), and in
power flares the condensed layer is developed as the BLF-WLF event. From simulation in time we
are found out the stable regularity of the BLF-WLF process, which is resulted by continuous
increasing of plasma density in the layer. It was the condensed layer that is the current sheet [by
Syrovatskii S.I.] in flares and moustaches. More important to note that they were solar flare and
moustaches theyself are the current sheets on the Sun.
Key words: solar flare (BLF, WLF), “moustaches”, current sheet.
3
УДК 521.75+523.95
О ПРИРОДЕ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК
Остапенко В.А., кандидат физико-математических наук,
НМЦ ВО Министерства образования и науки Украины
04070, Киев, ул. Сагайдачного, 37. e-mail: osdar@zeos.net
Солнечные вспышки изучаются интенсивно уже более полувека и являются довольно
хорошо изученными объектами на Солнце. В Крымской астрофизической обсерватории
получена значительная часть наблюдательных данных на основе спектральных и фильтровых
наблюдений вспышек в оптическом диапазоне длин волн. Именно А.Б.Северный ввел
понятие «пинчевых» слоев, предполагающих непосредственную связь явления вспышки с
плазменными процессами в магнитном поле [1,2]. Теоретический анализ, а также численное и
лабораторное моделирование активных процессов в плазме выполнены в 70-е годы С. И.
Сыроватским [3,4] и его последователями. Токовый слой располагается этими авторами
высоко в короне [4]. В условиях короны, токовый слой должен проявлять себя, как
ожидается, в излучении крайнего ультрафиолета и рентгена. Солнечные вспышки в
оптическом диапазоне наблюдаются не в короне, а значительно ниже, в хромосфере, на
высотах 5-20 тысяч километров над уровнем фотосферы. Поэтому, первичная энергетика
солнечной вспышки, освободившаяся в короне, затем должна быть перенесена в нижние слои
атмосферы Солнца [5]. Хромосферная вспышка получила, таким образом, статус явления
вторичного. И если исследователям удавалось, на этих исходных посылках, найти подобие
появления отдельных сторон вспышечного процесса, весь комплекс наблюдательных
сведений так и остался без объяснения.
Наблюдения в оптическом диапазоне указывают, что многие особенности явления
именно «хромосферной» вспышки соответствуют представлениям об ожидаемых
проявлениях токового слоя (см., также, [6]). Представление об арочном строении позволяет
понять такие особенности комплекса данных о вспышках в оптическом диапазоне, как
преимущественно красная асимметрия линий водорода, появление «самообращенных»
профилей, проявление в спектре протяженных и компактных арочных систем вспышечной
области, причины формирования протяженных крыльев бальмеровских линий излучения
водорода. Не удавалось никак понять причину одновременного появления рядом с
водородными линиями многочисленных линий металлов всегда без признаков удлинения
крыльев линий. Ничего нельзя было сказать о природе возникновения «белой» («White Light
Flares» - WLFs) эмиссии хромосферных вспышек.
Двумерная фотометрия спектров вспышек с 40-канальным микрофотометром (МФ-4А)
позволила обнаружить и понять новое явление в активной области – возникновение csполосок непрерывного излучения [7,8]. Эти полоски, как оказалось, и раньше всегда
наблюдались и при спектральных, и при фильтровых наблюдениях хромосферных вспышек.
Они практически не отличаются от обычных солнечных пятен, и не обращали на себя
внимания. Новые cs-пятна отождествлены по наблюдениям вспышки 15 июля 1981 года при
спектральных [7] и вспышки 26 июля 1981 года при фильтровых [9] наблюдениях.
Моделирование процесса потребовало введения понятия об уплотненном слое плазмы,
расположенном в хромосфере на фоне фотосферы Солнца [7,8]. Возникло новое понятие
«негативной» или «черной» («Black Light Flares» - BLFs) вспышки. Именно BLF-вспышка
заполнила существовавший разрыв закономерностей развития процесса вспышки. Теперь все
разнообразие вспышек на Солнце уложилось в одну стройную картину возникновения и
эволюции уплотненного слоя. Известен единственный механизм формирования уплотненного
слоя – токовый слой С. И. Сыроватского. Настоящее сообщение посвящено аргументации
ответственного вывода об обнаружении на Солнце токового слоя в связи с солнечными
вспышками.
4
Спектральные данные и их интерпретация
На рисунке 1 (слева) представлены три фрагмента спектра вспышки 15.07.1981 года в
области линий MgI 5167.33, MgI 5172.68 и MgI 5183.61 в начальной фазе (08:15 UT), в
максимуме (08:18 UT) и в конечной (08:26 UT) стадии развития. В начальной стадии вдоль
поверхности Солнца (вдоль спектральной линии) заметных изменений интенсивности
фотосферы не отмечается, хотя вспышка начала свое развитие. Обычно вспышка развивается
очень быстро и за две-три минуты достигает максимума интенсивности в линиях водорода.
Этот этап сопровождается появлением солнечного пятна cs- типа – понижение интенсивности
ограниченного участка фотосферы на среднем фрагменте спектра (BLF-вспышка). Вскоре
после максимума полоска cs- типа исчезает. Если вспышка достаточно мощная, наблюдается
явление белой (WLF) вспышки – полоска повышенного излучения фотосферы на третьем
фрагменте спектра. Совершенно аналогичное развитие показывает и вспышка 09.07.1982 [10],
а равно и все другие вспышки, для которых имеются подходящие данные. Фотографические
наблюдения [9] (третья колонка рисунка 1) показывают вид cs-пятна на фоне sp-пятен
активной области и подтверждают идентичное развитие и вспышки 26.07.1981 года.
Автор вправе утверждать, что «черная» (BLF) и «белая» (WLF) вспышек являются
отдельными этапами в общем процессе развития вспышки. Сs-пягна возникают как результат
образования во вспышечном объеме в хромосфере (довольно высоко над уровнем фотосферы)
уплотненного слоя плазмы. Механизм возбуждения и «черных» и «белых» вспышек –
отрицательный ион водорода. Результаты моделирования проявления уплотненного слоя,
расположенного на фоне фотосферы для внешнего наблюдателя, представлены в средней
колонке рисунка 1. Каждый отдельный расчет выполнен для своего значения плотности
плазмы в слое. Пока плотность плазмы в слое достаточно низка (Nн=1014-1016 см-3),
уплотненный слой оказывается прозрачным и вообще не проявляется для наблюдателя. При
увеличении плотности плазмы до 3 1017 см-3, уплотненный слой начинает эффективно
рассеивать, проходящее через него, фотосферное излучение и мы видим BLF. При плотности
плазмы более 5 1017 см-3, становится значимым собственное поле излучения уплотненного
слоя, которое приводит к постепенному заливанию и исчезновению BLF (при плотности 1
1018 см-3). Дальнейшее увеличение плотности плазмы в слое сопровождается появлением для
наблюдателя и резким усилением WLF. При достаточно мощной вспышке интенсивность
WLF может в несколько раз превышать уровень интенсивности излучения фотосферы.
Именно обнаружение нами cs-полоски (или BLF-вспышки) в спектре, позволило
ввести понятие уплотненного слоя плазмы на хромосферном уровне и, на основе
моделирования ожидаемого его проявления в спектре, получить единую и стройную картину
развития всего многообразия вспышек. Во-первых, сравнение наблюдений и моделирования
указывают на устойчивое увеличение плотности в слое после его формирования в самом
начале вспышки в активной области. Во-вторых, в силу соотношения VA = B/sqrt(4) для
токового слоя [11], стала просматриваться единая связь вспышки (плотности слоя  и
скорости выброса плазмы из слоя VA) с напряженностью магнитного поля B. Субвспышки
являются самыми слабыми объектами в ряду вспышек. Напряженность магнитного поля
(арочных систем активной области и вновь всплывающего потока) не может обеспечить
плотность в слое выше, чем Nн=1014-1016 см-3 в нашей модели. Слой всегда будет прозрачным
для фотосферного излучения и в спектре вспышки никак не проявится. Вспышки средних
баллов должны возникать в полях, обеспечивающих конечное сжатие слоя до плотностей
Nн=1016-5 1017 см-3. В спектре мы увидим cs-полоску (или BLF-вспышку).
Ясно, что BLF-вспышка может просто исчезнуть на некотором этапе развития
процесса. Такое исчезновение является результатом того, что собственное поле излучения
уплотненного слоя постепенно заливает cs-полоску. При Nн=1018 см-3, суммарная
интенсивность излучения для наблюдателя в точности равна интенсивности излучения
невозмущенной фотосферы. Собственное поле излучения слоя резко возрастает и уже при
Nн=2 1018 см-3 наблюдатель зарегистрирует «взрывное» появление очень яркой белой (WLF)
5
вспышки. Общность сценария заключается в том, что любая (слабая или мощная) вспышка
проходит все этапы. Это связано с тем, что начальная плотность слоя должна определяться
плотностью окружающей среды (фактически высотой формирования слоя). Далее плотность
непрерывно возрастает со временем до своей конечной плотности, которая зависит уже
только от напряженности взаимодействующих магнитных полей.
⊕

Рис.1а. Фрагменты спектра,
полученные [10] с 40кан.МФ-4А в АО Нац. ун-та
им. Т. Шевченко, иллюстрируют вид cs-полоски в
процессе BLF- WLF развития
вспышки 15.07.1981 г
Рис.1б.
процесса
Рассчет
BLF-WLF Рис.1в. Фильтровые наблюдев токовом слое с ния области Hale 17760,
увеличением плотности плазмы при выполненные [9], иллюстривозбуждении отрицательным ионом руют вид cs-пятен на фоне spводорода в приближении модели пятен в процессе BLF- WLF
однородного уплотнен-ного
водородной плазмы.
слоя
развития вспышки 26.07.1981 г..
6
Обсуждение результатов
Важную информацию о вспышках дали исследования профилей эмиссионных линий
водорода. Как известно, решения уравнения переноса излучения в предположении
хаотических тепловых- и микро- турбулентных движений плазмы приводят, при больших
оптических толщах, к плоской или самообращенной вершине профиля. Такой провал у
вершины профиля легко замывается введением макротурбулентной структуры вспышки [12].
Причем, замывается все настолько легко, что факт реального существования во многих
вспышках профилей с провалами оказывается непонятным.
В то же время стало ясно, что любые направленные течения плазы незамедлительно
проявятся в профиле линии. Предположение об арочном строении областей свечения
позволяет объяснить большинство наблюдаемых особенностей профилей линий как
компактной («ядро»), так и протяженной (гало) областей вспышки. Мы показали [13], что
профиль линии компактной арочной системы определяется излучением всех участков
арочной системы, а не только ее поверхностного слоя, как это можно было бы ожидать в
условиях значимых величин оптической толщи в первых линиях бальмеровской серии
водорода. Именно арочное строение области свечения является, при наличии направленных
движений плазмы, причиной формирования наблюдаемых профилей линий водорода с
«самообращением» и другими особенностями [14].
Подробно исследовано нами и проявление в спектре протяженных арочных систем
активной области [15,16]. Оказалось, что «рожки» эмиссии, которые хорошо наблюдаются в
линиях H и K CaII, присутствуют и в эмиссионных линиях водорода. «Рожки» эмиссии
визуально не видны в линиях поглощения водорода, но они есть и искажают спектр
сравнения при построении эмиссионных линий водорода (рис. 2). Кроме того, «рожки»
характеризуются наличием в них компактных уярчений. Такие уярчения наблюдателями
понимаются как собственно вспышка в спектре. На фоне «рожек» эмиссии мощных вспышек
появляется также компактный источник эмиссии с протяженными крыльями. Из этих работ
стало ясным, что такой компактный источник излучения является отдельным образованием –
областью всплывания нового магнитного потока и местом взаимодействия полей нового
потока и протяженных арочных систем («рожек» эмиссии) активной области.
Ясно, что, представлять вспышку в виде простого плоского образования или в виде
слоев полуограниченной VAL-атмосферы некорректно. И при построении наблюдаемых
профилей водорода и при последующем вычислении физических условий, мы часто должны
получать совершенно ошибочные выводы о физическом состоянии вспышечной плазмы. Это
проявилось (рис. 2-IV), например, при решении полной системы уравнений стационарности
для 50 вспышек во всем диапазоне их мощностей [18]. Здесь использовалась модель
уплотненного хромосферного слоя водородной плазмы. Исходными же данными взяты
наблюдаемые интенсивности спектральных линий серии Бальмера. Вычислялись электронная
концентрация Ne, электронная температура Te, протяженность вдоль луча зрения L
хромосферной вспышки. Мы получили согласованные представления о физических
характеристиках вспышек всех баллов, как и ожидалось. Основной вывод работы Остапенко
и Полупана [18] оказался неожиданным. Мы получили также очень хорошую корреляцию
вычисленных физических характеристик вспышечной плазмы и геометрических их
параметров (площади вспышки и протяженности ее вдоль луча зрения). Следовательно,
модель уплотненного слоя совершенно не подходит для описания линий водорода во
вспышках. Для получения корректных выводов необходимо учитывать условия
формирования линий водорода, пространственное (арочное) строение области свечения. (см.,
также, [19]).
Все полученные нами результаты, а также литературные данные (например, [6,20]),
хорошо согласуются с классической схемой формирования токового слоя Сыроватского
[19,21]. И все же не хватало какого то важного звена в комплексе данных о вспышках. Первые
же двумерные записи спектров вспышек с 40-канальным микрофотометром обнаружили в
7
спектре вспышки BLF и показали, что не нужно искать токовый слой где-то во вспышке.
Фактически, сама солнечная вспышка и есть искомый токовый слой во всем многообразии
своих проявлений. Единственная, быть может неожиданность для многих исследователей, что
токовый слой оказался расположенным не высоко в короне, а внизу в хромосфере на высотах
5-15 тысяч километров.
Рис.2-I. Модель арки.
Стрелками показаны
положение наблюд. и
направления течения
плазмы вдоль ветвей.
Вдоль АВ дано
распределен. лучевых
скоростей в зависимости от положения
наблюдателя. [15,16].
Рис.2-II. Ожидаемый
вид протяженной арки
в линиях H,K CaII
(«рожки» эмиссии)
для случая  = 90o
положения наблюдателя в зависимости от
масштаба арки [1517].
Рис.2-III. Наблюдаемый вид протяженной
арки в линиях H[17].
(вверху) и H,K CaII
(«рожки» эмиссии)
и компактной арки
всплывающего потока
на ее фоне – спектрограмма вспышки
15.07.1981г за 08:18 UT .
Рис.2-IV. Температура
Te (точки), суммарное
излучение водорода в
линиях Eкружки,
протяженность объекта
вдоль луча зрения l
(штрих-пунктир) и
площади S (штрихи)
вспышек различных
баллов [18]
Рис. 3. Четыре фрагмента спектра вспышки на диске 15.07.1981 г. в линии K CaII [7].
Начальная фаза вспышки за 09:10 UT - характерная исходная картинка «рожек» эмиссии протяженных
арочных структур активной области [15,16]. Разрушенный участок арочной системы на втором
фрагменте в 08:15 UT в месте всплытия нового магнитного потока. Максимум вспышки на третьем
фрагменте за 08:18 UT показывает токовый слой в своем триедином проявлении – линии водорода и
кальция с протяженными крыльями, линий металлов без признаков удлинения крыльев и cs-полоска
непрерывного излучения. Третий фрагмент показывает и восстановление целостности исходной
структуры магнитного поля активной области. Через час, четвертый фрагмент за 09:09 UT снова
показывает характерную структуру «рожек» эмиссии невозмущенной арочной системы активной
области.
8
Рис.4а. Изменение внешнего проявления
ТС с увеличением плотности плазмы Nn
от 1015 до 5 1018 см-3 и L-105 см
(см.также среднюю колонку рис.1)
Рис.5-I. Модель арки [25] с
токовым слоем, всплывающего
магнитного потока (ВМП) в
активной области (АО): (1)
силовые линии ВМП; (2) силовые
линии МП АО; (3) токовый слой
(ТС);
(4)
потоки
плазмы,
ускоренные в области ТС; (5)
положение наблюдателя
Рис.4б. Физические характеристики
внутренних слоїв Солнца
в близфотосферной области
([22], с.40).
Рис.5-II. Фотометрия линий H
водорода «усов» по данным
[23].
Рис.5-III.
Симметричные
«усы» на краю диска і вдали от
края диска Солнца 30 июня
1956 г. в линии H водорода;
[23].
Рис.5-IV. Вид профилей линий
«усов» для скорости вытекания
плазмы из ТС Va = Vtk (VTK) =
500 km/c, положения ТС ftk
(FTK) = 0o
и наблюдателя  (TT)=90o для
случая cs(BLF).
Факторы токового слоя.
1.Энергия вспышка оказалась реально связанной с магнитным полем, с его активной
ролью. В таком случае, мы должны были бы регистрировать и признаки разрушения, хотя бы
и частичного, структуры магнитного поля в процессе вспышки. Вспышка 15 июля 1981 года
оказалось удачной для поиска изменений структуры магнитного поля, поскольку для нее
получено 24 спектрограммы, включая и самый начальный этап развития. На рисунке 3
представлены четыре фрагмента спектра вспышки в области линии K CaII. Характерная
картинка «рожек» эмиссии протяженных арочных структур активной области на первом
фрагменте [15,16] действительно оказывается
9
полностью разрушенной на втором фрагменте в месте всплытия нового магнитного потока.
В максимуме вспышки (на третьем фрагменте) токовый слой наблюдается уже в своем
триедином проявлении – линии водорода и кальция с протяженными крыльями, линий
металлов в том же месте, но без признаков удлинения крыльев и cs-полоски непрерывного
излучения, которая является фоном для размещения линий металлов. Третий фрагмент
показывает и восстановление целостности исходной структуры магнитного поля активной
области.
2.Кривая развития токового слоя с увеличением плотности плазмы на рисунке 4а
показывает прохождение всех этапов (вспышек всех баллов). С этапа возникновения «белой»
(WLF) вспышки начинается, наблюдающееся на практике, резкое «взрывное» увеличение
интенсивности излучение WLF. После достижения плотности плазмы более 1018 см-3, в
полном соответствии с теорией фотосфер, лучистый перенос дополняется появлением
конвекции в слое. Увеличение плотности плазмы до 1018 см-3, должно привести также к
включению нового механизма возбуждения металлов - ионизации электронов из К-оболочки,
который приведет к исчезновению линий металлов [24]., Резкое увеличение интенсивности
собственного излучения должно привести к такой же резкой турбулизации слоя (разрез
внутренних слоев Солнца на рис. 3б), поскольку мы подошли к условиям возникновения
конвективного слоя. Это обязано привести к изменению условий вмороженности плазмы,
условий пересоединения силовых линий взаимодействующих полей и разрушению самого
слоя.
ВЫВОДЫ
Весь комплекс вновь полученных и литературных данных свидетельствует, что сама
солнечная (хромосферная) вспышка, все ее видимые появления и развитие в оптическом
диапазоне отражают процесс возникновения и эволюции самого токового слоя [25,26].
Токовый слой С. И. Сыроватского формируется в месте всплывания нового
магнитного поля в активной области и это означает немедленное развитие хромосферной
вспышки [25]. Токовый слой проявляется в спектре характерным триединым образом – в
линиях водорода и H,K CaII удлиненными крыльями профилей, в непрерывном излучении
проявлением самого уплотненного слоя в виде BLF-WLF вспышки и в линиях металлов
самого уплотненного слоя в виде профилей без признаков удлинения крыльев.
Линии излучения водорода и H, K CaII с удлиненными крыльями формируются в
арочных системах всплывающего магнитного потока. Их профили определяются полем
направленного движения плазмы вдоль ветвей арок всплывающего потока, которое
управляется потоками плазмы из токового слоя. Именно арочная модель с токовым слоем
(рис.5) позволяет достоверно описать наблюдаемые профили импульсной компоненты
вспышки, а также профили линий водорода и ионизованного кальция для «усов» Северного.
Непосредственно токовый слой проявляется в виде уплотненного слоя плазмы на
хромосферном уровне. Плотность его непрерывно возрастает со временем. Моделирование
показывает, что уплотненный слой может быть невидимым для наблюдателя (субвспышки),
появляться в виде BLF (вспышки средних баллов) и в виде BLF-WLF (мощные вспышки).
Интересно заметить, что провал на рис. 5- IV (или разрыв наблюдаемого на рис. 5- II)
профиля обязаны непосредственному проявлению токового слоя как cs(BLF) -объекта.
Многочисленные линии металлов формируются не вблизи фотосферы, как принято
считать в представлениях модели полуограниченной атмосферы, а непосредственно в
уплотненном слое в хромосфере. Отсутствие признаков удлинения крыльев линий
свидетельствует о «спокойном нраве» самого уплотненного слоя. Для описания профилей
линий металлов должна использоваться модель хромосферного уплотненного слоя.
Моделирование указывает предварительные данные о состоянии уплотненного слоя –
плотность атомов водорода порядка 1916-1018 см-3, температура порядка 8-10 тысяч градусов,
протяженность вдоль луча очень мала (вероятно, 1-100 км), как и ожидалось.
10
Подчеркнем еще раз, что обнаружен токовый слой не во вспышке или «усах»
Северного. Сами эти объекты – и «усы» Северного и солнечная (хромосферная) вспышка это и есть непосредственно токовый слой.
ЛИТЕРАТУРА
1.Северный А.Б. Нестационарные процессы в солнечных вспышках как проявление пинчэффекта. Астрон. ж., 1958, т.35, с. 335-350.
2.Северный А.Б. Появление вспышек в нейтральных точках магнитного поля и пинч-эффект.
Изв.КрАО, 1958, т.20, с.22-51.
3.Сыроватский С.И. Токове слои и вспышки в космической и лабораторной плазме. Вестн.
АН СССР, 1977, т.10, с.33-44.
4.Сыроватский С.И. Ключевые вопросы теории вспышек. Изв. АН СССР, 1979, т.43, с.695707.
5.Somov B.V., Syrovatskii S.I. On the low-temperature region of chromospheric flares. Solar Phys.,
1974, v.39, p.415-430.
6.Canfield R.C., Fisher R.R. Magnetic field reconnection in the flare of 18:28 UT 1975 August 10.
Astrophys. J., 1976, v.210, p.L149-L151.
7.Ostapenko V.A., Preliminary results of optscal solar flare spectra studies using a 40-channel
densitometer. Astrophysics and Space Science. 1997, v.252, p.335-348.
8.Ostapenko V.A., Weaking of photospheric radiation by solar flares in the continuous spectrum.
Вісник Київ. ун-ту. Астрономія, 2001, вип.37, с.50-55.
9.Driel-Gesztelyi van L., Brown J.C., Henoux J.C., Aboudarham J., Oord van den G.H.J., Gerlei O.,
and Farnik F., Negative flares on the Sun. Publ. Debrecen Heliophys. Obs., 1990, v.7, p.202-203.
10. Ostapenko V.A. To the origin of the continuous spectrum of solar flares. I. The condensed layer
of chromospheric plasma and its manifestations in flare spectra. Solar Phys., 2005, (in press)..
11.Сыроватский С.И. Характеристики токового слоя и тепловой тригер солнечных вспышек.
Письма в Астрон. Ж., 1976, т.2, с.35-38.
12.Курочка Л.Н., Остапенко В.А. Учет неоднородности объектов при расчетах контуров
линий. Солнечные данные, 1975, №7, с.96-102.
13.Остапенко В.А., Рожило А.А. К исследованию конических лимбовых вспышек. Вестн.
Киев.ун-та. Астрономия, 1985, вып.27, с.46-50.
14.Остапенко В.А., Зельдина М.Ю. О природе самообращения профилей спектральных линий
водорода в хромосферных вспышках. Вестн. Киев.ун-та. Астрономия, 1981, вып.23, с.32-40.
15. Ostapenko V.A., Palush P. Spectral manifestations of the spatial structure and dynamic processes
of chromospheric flares on the Sun. Bull. Astron. Inst. Czechosl., 1982, v.33, p.338-345.
16.Остапенко В.А., Палуш П., Якобчук А.Н. Проявление в спектральных линиях
поднимающихся арочных систем хромосферных вспышек. Вестник Киев. ун-та. Астрономия,
1982, вып.24, с.29-41.
17.Лейко У.М., Остапенко В.А. Фотометрическое исследование эшельной спектрограммы
солнечной вспышки 15.07.1981 г. Вестник Киев. ун-та. Астрономия, 1985, № 27, с.43-45.
18.Остапенко В.А., Полупан П.Н. Термический механизм свечения и физические условия в
хромосферных вспышках на Солнце. Проблемы космической физики, Киев, 1984, вып.19,
с.34-41.
19.Остапенко В.А., Палуш П., Вацулик В. О строении и динамике солнечных вспышек. Acta
Astronomica et Geophysica Universitatis Comenianaex. 1985, v.10, p.3-25.
20. Priest E.R. Current sheet models of solar flares. Solar Phys., 1976, v.47, p.41-74.
21. Rust D.M. An active role for magnetic fields in solar flares. Solar Phys., 1976, v.47, p.21-40.
22.»Физика космоса (маленькая энциклопедия)»,
ред. Р.А.Сюняева, М., «Советская
энциклопедия», 1986, 783 с.
23.Северный А.Б. Исследование тонкой структуры эмиссии активных образований и
нестационарных процессов на Солнце. Изв. Крымск. астрофиз. обсерв., 1957, т.17, с.129-161.
11
24.Амбарцумян В.А., Мустель Э.Р., Северный А.Б., Соболев В.В. «Теоретическая
астрофизика», М., ГИ ТТЛ, 1952, 635 с.
25.Остапенко В.А. О возможности наблюдения токовых слоев на Солнце. Письма в Астрон.
ж., 1981, т.7, с.561-565.
26.Остапенко В.А. О природе источника импульсной компоненты эмиссии солнечных частиц.
Международная крымская конференция «Космос и биосфера», Партенит, Крым, Украина, 28
сентября – 4 октября 2003, с.56 (тезисы); Электронная версия: http.//www.science-center.net
Download