о линиях магнитного поля, связывающих токовый слой с
advertisement
О ЛИНИЯХ МАГНИТНОГО ПОЛЯ, СВЯЗЫВАЮЩИХ ТОКОВЫЙ СЛОЙ С ИСТОЧНИКАМИ ЖЕСТКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ФОТОСФЕРЕ А. И. Подгорный1 1 Физический институт РАН им. П. Н. Лебедева, г. Москва, podgorny@lebedev.ru Механизм солнечной вспышки объясняет первичный взрывной процесс в солнечной короне освобождением энергии, накопленной в магнитном поле токового слоя, образовавшегося над активной областью в окрестности особой линии магнитного поля X-типа. Электродинамическая модель солнечной вспышки объясняет источник теплового мягкого рентгеновского излучения нагревом плазмы, вызванным диссипацией магнитного поля. Источники жесткого рентгеновского излучения появляются вследствие торможения в нижних плотных слоях солнечной атмосферы пучков электронов, ускоренных в продольных токах, вызванных электрическим полем Холла в токовом слое. Поскольку конфигурацию магнитного поля в короне над активной областью невозможно определить из наблюдений, проводилось численное МГД моделирование, при котором все условия задавались из наблюдений. Не смотря на применение специально разработанных методов, которые реализованы в программе ПЕРЕСВЕТ, расчет удалось провести только в сокращенном масштабе времени при котором магнитное поле у фотосферной границы вычислялось неточно. Поскольку конфигурация поля над активной областью может быть настолько запутанной, что токовый слой невозможно найти простым способом, разработана графическая система поиска источников рентгеновского излучения по результатам численного МГД моделирования. Поиск токового слоя, в котором, согласно электродинамической модели солнечной вспышки, располагается источник мягкого рентгеновского излучения, основан на свойстве токового слоя, согласно которому, локальный максимум абсолютной величины плотности тока располагается в центре токового слоя. Графическая система поиска позволяет выбрать в расчетной области любую плоскость, как угодно ориентированную в пространстве, и наносит на неё проекции положений максимумов плотности тока. На плоскость наносятся так же линии равной плотности тока и плоские максимумы плотности тока, которые должны быть окружены этими линиями. Система позволяет найти положение каждого максимума плотности тока, а затем проанализировать конфигурацию магнитного поля в его окрестности, чтобы выяснить располагается ли здесь токовый слой, т. е. источник теплового рентгеновского излучения. Анализ МГД расчета над активной областью NOAA 10365 показал хорошее (с точностью до 8") совпадение положения токового слоя с наблюдаемым положением источника мягкого рентгеновского излучения для вспышки, произошедшей 27 мая 2003 г в 02:53. Источники пучкового жесткого рентгеновского излучения должны располагаться в местах пересечения с солнечной поверхностью силовых линий, выходящих из токового слоя. Для их поиска на любой плоскости с нанесенными на неё максимумами плотности тока и линиями равной плотности тока предусмотрена возможность построить проекцию любой силовой линии и нанести точки её пересечения с солнечной поверхностью. В рассчитанном магнитном поле, которое вблизи фотосферной границы может отличаться от реального вследствие возникающей у границы неустойчивости, силовые линии, проходящие на расстоянии ~ 3000 км от центра токового слоя, пересекают фотосферную границу в точках, расположенных вблизи самого мощного источника жесткого рентгеновского излучения с энергией 50 - 100 кэВ.
