Yohkoh SXT 3-5 Million K

1. К вопросу о природе радиоисточников над Северным полюсом Солнца.В.М.Богод, О.А.Голубчина, А.Н.КоржавинСпециальная астрофизическая обсерватория РАН, Обсуждаются результаты изучения полярной зоны Солнца в ходенаблюдений полного солнечного затмения 29 марта 2006г. на радиотелескопе РАТАН-600в диапазоне 6-16,4 ГГц с 1% частотным разрешением. В этих наблюдениях, благодаря отсутствию фонового радиоизлучения диска Солнца удалось достичь предельно высокой чувствительности по потоку радиоизлучения. Это позволило обнаружить сложную структуру радиообъектов в полярной зоне Солнца.

2. X-ray corona Yohkoh SXT 3-5 Million K

3. Корональные магнитные поля minimum Изменения в цикле активности maximum

4. Корональная дыра на Северном полюсе в различных линиях 1400000 K 1100000 K 230000 K 180000 K 10000 K FeXII 1242 Å MgX 624.9 Å OV 629.7 Å NV 1238.8 Å cont. 1240 Å Forsyth & Marsch, Space Sci. Rev., 89, 7, 1999 SUMER/SOHO 10 August 1996

5. X-ray corona Изображение Солнца по данным SOHO EIT. Yohkoh SXT 3-5 Million K

7. Солнечное затмение, происшедшее 29 марта 2006г. было весьма интересным и для изучения полярной зоны Солнца методами радиоастрономии благодаря удачным обстоятельствам затмения.

9. Моделирование и область изучения

10. Что дают полные затмения? • В оптике - ослабление интенсивности света в миллион раз и возможность наблюдения слабого свечения короны. • В радио- картографирование диска с высоким пространственным разрешением, остаточный поток излучения короны.

11. Особенности наблюдения затмения 29 марта 2006г в радиодиапазоне на РАТАН-600. • Обстоятельства затмения. Максимальная фаза покрытия 0.997. • При этом, Луна, покрывая весь диск Солнца, касалась его северной зоны и оставляла полоску шириной 1-3 угл.секунд. Это сильно ослабило влияние фонового излучения на ухудшение чувствительности системы и четко локализовало место наблюдений. • Солнца находится в минимуме активности.

12. Технические возможности наблюдения затмения 29 марта 2006г. на РАТАН-600 • 1. Наблюдения в системе Юг+Перископ Аппаратура: спектральный комплекс в диапазоне 6-18 ГГц с 1 % частотным разрешением с регистрацией интенсивности и круговой поляризации излучения • 2. Наблюдения в системе Северного сектора • Аппаратура: высокочувствительный комплекс Облучателя № 1 на волнах: 1.03 см, 1.38 см, 2.7 см, 3.9 см, 6.2 см, 6.3 см, 13.0 см, 30 см

13. Чувствительность метода. Известно, что мощный фоновый сигнал от уровня спокойного Солнца накладывает ограничения на предел чувствительности минимально обнаружимой яркостной температуры от точечного радиоисточника. В данных наблюдениях, покрытие Луной 0,997 части поверхности Солнца позволило устранить мешающее влияние рассеянного излучения других солнечных структур на регистрацию коронального излучения Наблюдение в режиме почти полного затмения диска позволили снизить Та до значений 200-500 [K].Достигнутая чувствительность по потоку излучения составила 3-10 Jy , что является рекордной величиной при наблюдениях Солнца..

14. Спутник SOHOHe II 304 A

15. Максимальная фаза затмения на РАТАН-600. Сканы потока радиоизлучения Северной полоски Солнца на волнах 5.02 см, 2.72 см и 1.84 см .Внизу - скан Луны на волне 1.84 см. На всех волнах проведено вычитание потока Луны. Видно, значительное различие формы сканов по диапазону.А) На волне 5.02 см заметно выделено излучение короны вне оптического диска, которое, практически, исчезает на короткой волне 1.84 см, Б) Широкомасштабное понижение излучения в центре диска связано с полярной корональной дырой. В) Узкий радиоисточник на всех трех волнах связан с высокоширотным протуберанцем. Г) В западной части диска выделяется полярный радиоисточник, контраст которого растет в сторону коротких волн. Учет позиционного угла Солнца указывает на его расположение над Северным полюсом Солнца.

16. Мелкомасштабная структура(радиогрануляция) в полярной части Солнца

17. О корреляции мелкомасштабных пространственных осцилляций в полярном источникеа) Сканы приполярной области Солнца на волнах в диапазоне 2.08 см - 2.26 смв) Тоже , но с вычетом постоянной составляющейс) Разбиение всего скана на 8 участков и определение коэффициента корреляции между волнамиРисунок демонстрирует высокую корреляцию осцилляций в полярном источнике

18. Comparison with white light data

19. Данные наблюдений ПИ Крупный радиоисточник • Размеры 700” • Поток излучения 0-5 с.е.п. в диапазоне 5 см-2 см • Оценка Тв = 300К на волне 5см Поляризация не обнаружена Мелкомасштабные пространственные флуктуации • Размеры 50”-70” • Тв= 3000-5000 К Результаты измерений

20. Обзор • Природа источника ПИ связана с наличием в области полярной корональной дыры многочисленных факелов (plumes). Это трудно наблюдаемые объекты для наземных обсерваторий, и раньше они исследовались лишь во время полных затмений. Сейчас эти объекты регулярно наблюдаются на спутнике SOHO SUMER, однако природа их до сих пор во многом неясна. Для понимания процессов, приводящих к образованию ярких plumes и окружающих их темного пространства в корональной дыре необходимы знания о физических условиях в них. • Полярные (plumes ) – плотные, магнитно открытые структуры в короне. Они возникают в полярных корональных дырах из почти униполярных точек и простираются до высот до 30 R (DeForest et al., 1997, 2001).

21. Обзор • В частности, неясно какая связь plumes и быстрым солнечным ветром из полярных корональных дыр. Неясно, где скорость ветра выше – в межфакельном пространстве (Wilhelm, et al., 2000) или в факелах (Gabriel et al., 2003) • Неясно, также какое соотношение между факелами и межфакельным пространством. • В последние годы удалось по данным на SUMER (Si VIII ) и ( Mg IX) получить, что плотность факелов 7 х 10**7 и 1.3 х 10**7 см**-3 в межфакельном пространстве на высотах около 45 Мм, и вдвое падает на высоте 80 Мм . Тв =7.5 х 10**5 К (plumes ) и 1.1х10**6 К (inter plumes) (Wilhelm, A&A, 2006). • Дебатируются вопросы о поперечном сечении plumes, поскольку они наблюдаются на лимбе и многие измерения неадекватны ( Del Zanna et al. 2003) • Неясна 3-D структура конфигурация (plumes). Считается, что в (plumes) и (inter-plumes) плазма в различных условиях и которые меняются с циклом активности, поскольку меняются условия в полярных корональных дырах.

22. Обзор • Полярные plumes и лучи наблюдательно взаимосвязанные структуры. Однако лучи это линейные радиальные структуры видимые в белом свете, тогда как (plumes) связаны со структурой на солнечной поверхности. (DeForest et al., Aph.J., 2001). • Тем не менее (plumes) и другие яркие структуры рассматриваются как трассеры магнитного поля в корону. • Что касается принятой физической модели (plumes), то пока считается, что они являются результатом мелкомасштабных магнитных перезамыканий, возбуждаемые супергрануляционной сеткой (Saito,1965: Wang, 1998).

23. Тепловая модель полярного радиоисточника S(PS) = 0-5 s.f.u.

24. Выводы • Обнаружен новый тип объектов в северной зоне Солнца на предельной для радио наблюдений Солнцачувствительности по потоку излучения, которая составила 3-10 Jy в сантиметровом диапазоне радиоволн. • Данные измерений указывают на тепловую природу Полярного радиоисточник. Отсутствие поляризованного излучения указывают на весьма слабое магнитное поле менее 1 Гс.

25. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!

26. Выводы (2) В частности: • Выявлено различие экваториальных и полярных радиальных распределений радиояркости, что связывается с существованием постоянной полярной корональной дыры. • Прослежена спектральная зависимость потемнения корональной дыры, которое начинается в диапазоне 3.5 см и увеличивается с длиной волны. • Обнаружены мелкомасштабные пространственные детали в области полярной корональной дыры. • Зарегистрировано поляризованное излучение радиоизлучения протуберанца обоих знаков. Вычисленная степень круговой поляризации радиоизлучения протуберанца на длинах волн (1.88  5.0) см равна Р  (918.5)%. Величина напряженности магнитного поля в протуберанце составляет Н  (550150) Гс..

27. Active regions near maximum 1.6 MK 2001 SOHO EIT SOHO EIT Fe XII 19.5 nm

28. Corona and transition region 2000000 K 1.3 MK 2001 1996 1300000 K SOHO EIT SOHO EIT Fe IX,X 17.1 nm Fe IX,X 17,1 nm Fe IX,X 17.1 nm

29. Благодарю за внимание!