Группа исследователей под руководством доктора Шэнь Цзиньхуа из Синьцзянской астрономической обсерватории (XAO) Китайской академии наук изучила быстрые пространственно-временные вертикальные электрические токи (VEC) во время вспышки X-класса.
Результаты исследования
Исследователи использовали магнитограммы с высоким временным разрешением и наблюдения в крайнем ультрафиолетовом диапазоне с обсерватории солнечной динамики (SDO) NASA. Результаты опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.
Используя векторные магнитограммы с прибора Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) с временным разрешением 135 секунд и данные в крайнем ультрафиолетовом диапазоне от Atmospheric Imaging Assembly (AIA), учёные проанализировали пространственно-временную эволюцию фотосферных VEC во время вспышки класса X1.1 в активной области NOAA 11890.
Их цель — понять, как магнитная энергия быстро рассеивается от короны, управляемой пересоединением, до нижних слоёв атмосферы, используя магнитограммы с высоким временным разрешением.
Согласно карте поля скоростей, очевидно, существуют сдвиговые и сходящиеся движения (то есть противоположно направленные потоки по обе стороны от линий инверсии полярности), предшествующие началу вспышки. Они расположены в световом мостике солнечного пятна вдоль линий сильной инверсии полярности.
«Эти наблюдения показывают, что магнитные поля со сдвиговыми движениями могли накапливать энергию до начала вспышки, а начальная плотность тока, скорее всего, происходит от фотосферных движений», — сказал доктор Шэнь.
Пространственная конфигурация лент VEC всегда является сопряжёнными следами, и в начале вспышки она принимает форму сигмоида с двух сторон PIL. Исследователи подтвердили предыдущие результаты, касающиеся быстрого и одновременного увеличения VEC, связанных со вспышками.
Ленты VEC принимают J-образную конфигурацию, которая, как ожидается, будет результатом квазисепаратриксного слоя магнитного пересоединения внутри магнитного каната. Однако они обнаружили, что пространственное распределение фотосферных VEC, особенно их временная эволюция, тесно коррелирует с быстрым усилением горизонтальных магнитных полей во время вспышки.
Корреляция
Тесная корреляция получена из двух наблюдательных фактов:
1. Положительные и отрицательные ленты VEC появляются на двух противоположных краях усиленного горизонтального магнитного поля (B_h) и распространяются наружу вдоль линии инверсии магнитной полярности.
2. Две ленты VEC демонстрируют своего рода приближающееся движение к центру усиления B_h.
В отличие от этого, вспыхивающие петли и ленты вспышки в белом свете имеют начальное сжатие, а затем расширение. Результаты показывают, что быстрые изменения магнитных полей, связанные со вспышками, играют преобладающую роль во влиянии на пространственно-временную эволюцию VEC.
Предыдущее представление состояло в том, что эволюция фотосферных лент тока соответствовала разделительному движению лент вспышки. Результаты наблюдений и расчётов этого исследования представляют совершенно противоположные выводы, предоставляя убедительные наблюдательные доказательства для существующей теоретической модели вспышки и эволюции тока.
Результаты демонстрируют, что быстрое движение фотосферного магнитного поля во время процесса вспышки приводит к сходящемуся движению тока. Эта работа даёт важное представление об эволюции VEC, особенно впервые сообщая о приближающемся движении VEC во время вспышки.
Предоставлено Китайской академией наук.