УДК 523

ИЗМЕРЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАНОВСПЫШЕК МАЛОЙ МОЩНОСТИ Измерение энергетического распределения нановспышек малой мощности

Опубликовано в Solar-Terrestrial Physics · Том 9, Номер 1 · Страницы 3–8 · Рубрика: Results of current research
DOI: https://doi.org/10.12737/stp-91202301
Получено: 09.11.2022 Одобрено: 13.12.2022 Опубликовано: 28.03.2023 Язык публикаций: ENG
В работе предложен метод измерения энергетического распределения вспышек малой энергии (нановспышек) в области ниже 1023 эрг. В качестве примера измерен спектр нановспышек в области 1021–1026 эрг для двух участков спокойной короны Солнца, наблюдавшихся телескопом SDO/AIA в канале 171 Å в мае 2019 г. Показано, что спектр нановспышек является степенным в области энергий 1022–1026 эрг. Наклон спектра в этой области является постоянным, т. е. не зависит от энергии. Ниже 1022 эрг начинается завал спектра. Для энергий менее 1021 эрг метод не дает статистически значимых результатов из-за высоких погрешностей. Результаты исследования указывают, что солнечные нановспышки могут быть обнаружены вплоть до энергий 1021–1022 эрг. Ранее сообщалось об измерениях спектра только в области 1023 эрг и выше. Полный поток энергии нановспышек в области выше 1022 эрг для исследованных участков короны составил P2•104 эрг•см–2•с–1, что примерно в 15 раз меньше, чем требуется для полной компенсации тепловых потерь короны.
солнечная активность, нановспышки, нагрев короны
Финансирование
Работа частично (раздел 1, автор С.А. Богачёв) выполнена за счет средств гранта Российского научного фонда (проект 22-22-00879)
Текст Список литературы
Текст (PDF)
Читать Скачать

1. Богачёв С.А., Ульянов А.С., Кириченко А.С. и др. Микровспышки и нановспышки в короне Солнца. Успехи физических наук. 2020. Т. 190, № 8. С. 838-858. DOI: 10.3367/ UFNr.2019.06.038769.

2. Гречнев В.В., Кузин С.В., Уралов А.М. и др. О долгоживущих горячих корональных структурах, наблюдавшихся на ИСЗ КОРОНАС-Ф/СПИРИТ в линии Mg XII. Астрономический вестник. Исследования солнечной системы. 2006. Т. 40. №. 4. С. 314-322.

3. Завершинский Д.И., Богачёв С.А., Белов С.А., Леденцов Л.С. Метод поиска нановспышек и их пространственное распределение в короне Солнца. Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика.. 2022. Т. 48, № 9. С. 665-675. DOI:https://doi.org/10.31857/S0320010822090091.

4. Кириченко А.С., Богачев С.А. Длительный нагрев плазмы в солнечных микровспышках рентгеновского класса А1. 0 и ниже. Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая астрофизика. 2013. Т. 39, №. 11. С. 884-884. DOI:https://doi.org/10.7868/S0320010813110041.

5. Ульянов А.С., Богачев С.А., Кузин С.В. Динамика ярких точек и выбросов на солнце по наблюдениям прибора ТЕСИС на спутнике КОРОНАС-Фотон. Астрономический журнал. 2010. Т. 54, №. 10. P. 1030-1040.

6. Ульянов А.С., Богачев С.А., Рева А.А. и др. Распределение энергии нановспышек в минимуме и на фазе роста 24 солнечного цикла. Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая астрофизика. 2019. Т. 45, № 4. С. 290-300. DOI:https://doi.org/10.1134/S0320010819040077.

7. Aschwanden M.J., Parnell C.E. Nanoflare statistics from first principles: fractal geometry and temperature synthesis. Astrophys. J. 2002. Vol. 572, no. 2. P. 1048. DOI:https://doi.org/10.1086/340385.

8. Aschwanden M.J. Tarbell T.D., Nightingale R.W., et al. Time variability of the “Quiet” sun observed with TRACE. II. Physical parameters, temperature evolution, and energetics of extreme-ultraviolet nanoflares. Astrophys. J. 2000. Vol. 535, no. 2. P. 1047. DOI:https://doi.org/10.1086/308867.

9. Benz A.O., Krucker S. Energy distribution of microevents in the quiet solar corona. Astrophys. J. 2002. Vol. 568, no. 1. P. 413. DOI:https://doi.org/10.1086/338807.

10. Berghmans D., Clette F., Moses D. Quiet Sun EUV transient brightenings and turbulence. A panoramic view by EIT on board SOHO. Astronomy and Astrophysics. 1998. Vol. 336. P. 1039-1055.

11. Boerner P., Edwards C., Lemen J., et al. Initial calibration of the atmospheric imaging assembly (AIA) on the solar dynamics observatory (SDO). Solar Phys. 2012. Vol. 275. P. 41-66. DOI:https://doi.org/10.1007/s11207-011-9804-8.

12. Cho I.-H., Moon Y.-J., Cho K.-S., et al. A new type of jet in a polar limb of the solar coronal hole. Astrophys. J. Lett. 2019. Vol. 884, no. 2. P. L38. DOI:https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab4799.

13. Hudson H.S. Solar flares, microflares, nanoflares, and coronal heating. Solar Phys. 1991. Vol. 133, no. 2. P. 357-369. DOI:https://doi.org/10.1007/BF00149894.

14. Kirichenko A.S., Bogachev S.A. Plasma heating in solar microflares: Statistics and analysis. Astrophys. J. 2017. Vol. 840, no. 1. P. 45. DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/aa6c2b.

15. Lemen J.R., Title A.M., Akin D.J., et al. The Atmospheric Imaging Assembly (AIA) on the Solar Dynamics Observatory (SDO). Solar Phys. 2012. Vol. 275. P. 17-40. DOI: 10.1007/ s11207-011-9776-8.

16. Li Z., Su Y., Veronig A.M., et al. Detailed thermal and nonthermal processes in an A-class microflare. Astrophys. J. 2022. Vol. 930, no. 2. P. 147. DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac651c.

17. Loboda I.P., Bogachev S.A. Quiescent and eruptive prominences at solar minimum: a statistical study via an automated tracking system. Solar Phys. 2015. Vol. 290, no. 7. P. 1963-1980. DOI:https://doi.org/10.1007/s11207-015-0735-7.

18. Loboda I.P., Bogachev S.A. Plasma dynamics in solar macrospicules from high-cadence extreme-UV observations. Astro-nomy and Astrophysics. 2017. Vol. 597. P. A78. DOI: 10.1051/ 0004-6361/201527559.

19. Loboda I.P., Bogachev S.A. What is a macrospicule? Astrophys. J. 2019. Vol. 871, no. 2. P. 230. DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/aafa7a.

20. Madjarska M.S. Coronal bright points. Living Reviews in Solar Physics. 2019. Vol. 16, no. 1. P. 1-79. DOI:https://doi.org/10.1007/s41116-019-0018-8.

21. Mitra-Kraev U., Del Zanna G. Solar microflares: a case study on temperatures and the Fe XVIII emission. Astronomy and Astrophysics. 2019. Vol. 628. P. A134. DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/201834856.

22. Murphy N.A., Raymond J.C., Korreck K.E. Plasma heating during a coronal mass ejection observed by the solar and heliospheric observatory. Astrophys. J. 2011. Vol. 735, no. 1. P. 17. DOI:https://doi.org/10.1088/0004-637X/735/1/17.

23. Parker E.N. Magnetic neutral sheets in evolving fields. I-General theory. Astrophys. J. 1983. Vol. 264. P. 635-647. DOI:https://doi.org/10.1086/160636.

24. Parker E.N. Nanoflares and the solar X-ray corona. Astrophys. J. 1988. Vol. 330. P. 474-479. DOI:https://doi.org/10.1086/166485.

25. Parnell C.E., Jupp P.E. Statistical analysis of the energy distribution of nanoflares in the quiet Sun. Astrophys. J. 2000. Vol. 529, no. 1. P. 554. DOI:https://doi.org/10.1086/308271.

26. Purkhart S., Veronig A.M. Nanoflare distributions over solar cycle 24 based on SDO/AIA differential emission measure observations. Astronomy and Astrophysics. 2022. Vol. 661. P. A149. DOI:https://doi.org/10.1051/0004-6361/202243234.

27. Reva A., Shestov S., Bogachev S., Kuzin S. Investigation of hot X-ray points (HXPs) using spectroheliograph Mg XII experiment data from CORONAS-F/SPIRIT. Solar Phys. 2012. Vol. 276, no. 1. P. 97-112. DOI:https://doi.org/10.1007/s11207-011-9883-6.

28. Reva A., Ulyanov A., Kirichenko A., et al. Estimate of the upper limit on hot plasma differential emission measure (DEM) in non-flaring active regions and nanoflare frequency based on the Mg XII spectroheliograph data from CORONAS-F/SPIRIT. Solar Phys. 2018. Vol. 293, no. 10. P. 1-15. DOI:https://doi.org/10.1007/s11207-018-1363-9.

29. Reva A.A., Bogachev S.A., Loboda I.P., et al. Observations of current sheet heating in X-ray during a solar flare. Astrophys. J. 2022. Vol. 931, no. 2. P. 93. DOI:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac6b3d.

30. Shimojo M., Kawate T., Okamoto T.J., et al. Estimating the temperature and density of a spicule from 100 GHz data obtained with ALMA. Astrophys. J. Lett. 2020. Vol. 888, no. 2. P. L28. DOI:https://doi.org/10.3847/2041-8213/ab62a5.

31. Withbroe G.L., Noyes R.W. Mass and energy flow in the solar chromosphere and corona. Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1977. Vol. 15. P. 363-387. DOI:https://doi.org/10.1146/annurev.aa.15.090177. 002051.

Войти или Создать
* Забыли пароль?