Зв’язок спалахів з магнітними полями активної області
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.
Спектроскопические исследования и наблюдения вспышек с фильтром в линии На привели к заключению, что в атмосфере Солнца, кроме магнитного поля, трудно найти источник энергии, способный обеспечить наблюдаемое во вспышках выделение энергии в виде механической энергии движений плазмы, тепловой энергии, энергии излучения (до 1032 эрг в течение всей вспышки) и энергии космических лучей. Сам факт появления вспышек почти исключительно в группах пятен — этих основных носителях солнечного магнетизма на поверхности Солнца — является веским свидетельством связи вспышек с магнитными .полями на Солнце. С помощью специальных приборов — магнитографов можно изучать распределение магнитного поля по поверхности Солнца, по его составляющей вдоль луча зрения, или продольной составляющей Н// и поперечной составляющей Н±. Определение поля в этих приборах основано на использовании эффекта Зеемана — расщеплении спектральной линии на несколько компонент в присутствии магнитного поля. Чем больше поле в области образования линии, тем больше разница в длинах волн компонент линий. Определяя магнитное поле по спектральным линиям, образующимся на разной глубине в атмосфере Солнца, мы получим сведения о распределении поля с глубиной.
Сначала, при сопоставлении карт продольной составляющей магнитного поля Солнца Н// с изображениями вспышек, снятых в линии На было найдено, что вспышки появляются очень близко к нейтральной линии Н//=0 (линии раздела полярностей в активной области) или совпадают с ней, если по соседству находятся по крайней мере три пятна различной полярности (или хотя бы три места с повышенной напряженностью магнитного поля холма — Н//). Было также обнаружено, что после вспышки напряженность магнитного поля в районе вспышки уменьшается, магнитная структура как бы расширяется, плотность силовых линий магнитного поля уменьшается. Градиент магнитного поля в случае сильных вспышек уменьшается от значений > 0,1 Гс/км перед вспышкой до 0,01—0,02 Гс/км после нее. Была найдена статистическая связь, которая иллюстрируется табл. 1, градиентов магнитного поля до вспышки с мощностью вспышки. В ней представлены результаты определения градиентов Н// до и после вспышки (вспышки расположены в порядке убывания их мощности).
Эти данные наряду с некоторыми другими положены в основу прогнозирования (появления вспышек, которое проводится в Крымской астрофизической обсерватории (см. ниже).
Тесная связь появления вспышек с величиной градиента магнитного поля следует также из корреляции мощности вспышек с отношением расстояния между наиболее крупными пятнами в группе пятен к диаметру наибольшего пятна.
После того как с магнитографами новой конструкции стали измерять поперечную составляющую магнитного поля на Солнце Н±, было найдено, что в области возникновения вспышек поперечные поля обнаруживают чрезвычайно сложную структуру. В этих местах наблюдается «скрещение» или «смыкание» полей разных направлений, контакты противоположно направленных Н± и другие подобные особенности, называемые «бифуркацией». Связь вспышек с областями такого особого поведения поля столь же тесная, как и с нейтральной линией Н// = 0 .Часто вспышки появляются одновременно в виде отдельных ярких точек — узлов — в областях противоположной полярности. Значительная часть их примыкает к нейтральной линии Н//, остальные возникают в областях сильного продольного поля, иногда вблизи или на вершине магнитного «холма» Н//, или на границе ядра пятна.
Большой градиент продольного поля и быстрые изменения поперечного поля в области, где (появляются вспышки, означают, что вспышки имеют тенденцию возникать в областях сильного электрического тока. Сопоставление положения, занимаемого вспышкой, с картой распределения вертикальных электрических токов, построенной по измерениям полного вектора магнитного поля в области вспышки, показывает хорошее (в 80—90% случаев) совпадение ярких точек, с которых начинаются вспышки, с областями максимального электрического тока.
Как уже отмечалось, появление вспышек сопровождается изменением структуры магнитного поля и уменьшением градиентов поля. В ряде случаев можно было также установить, что появление вспышек сопровождалось изменением (уменьшением) энергии магнитного тюля всей активной области. При некоторых вспышках обнаружено возрастание энергии магнитного поля обеих полярностей в активной области за 30—60 мин до вспышки и падение ее до предвспышечного значения — через полчаса после вспышки. В других случаях это изменение выражается в том, что потенциальная энергия солнечных пятен, если считать их эквивалентными магнитным диполям, убывает так, как если бы расстояние между этими диполями в среднем возрастало примерно на 30%.
Однако вспышки связаны не только с изменением структуры магнитного поля. Многочисленные наблюдения убедительно говорят о том, что при вспышках происходит изменение магнитного потока в активной области: магнитный поток одной полярности уменьшается, тогда как поток другой полярности — увеличивается. Это изменение магнитного потока со временем приводит к созданию ЭДС (до 109 В) и токов в контуре, охватывающем активную область, способных генерировать космические лучи. Одновременно этот эффект указывает на то, что для согласования величины токов, связанных с этими ЭДС, с величиной токов, которые обусловлены градиентами поля, мы должны понизить проводимость плазмы в 102—103 раз, на что уже имелись и ранее неоднократные указания из теоретического анализа этих процессов.