Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере
Исследуются статистические свойства солнечной грануляции в активной области на поверхности Солнца от фотосферы до нижней хромосферы. Мы используем значения скорости, интенсивности и магнитного поля, полученные на разных высотах в атмосфере Солнца, по данным наблюдений на телескопе VTT Обсерватории д...
Saved in:
| Published in: | Кинематика и физика небесных тел |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77188 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере / Р.И. Костык // Кинематика и физика небесных тел. — 2012. — Т. 28, № 4. — С. 3-14. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859999003572174848 |
|---|---|
| author | Костык, Р.И. |
| author_facet | Костык, Р.И. |
| citation_txt | Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере / Р.И. Костык // Кинематика и физика небесных тел. — 2012. — Т. 28, № 4. — С. 3-14. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Кинематика и физика небесных тел |
| description | Исследуются статистические свойства солнечной грануляции в активной области на поверхности Солнца от фотосферы до нижней хромосферы. Мы используем значения скорости, интенсивности и магнитного поля, полученные на разных высотах в атмосфере Солнца, по данным наблюдений на телескопе VTT Обсерватории дельТейде на Тенерифе. Изменения параметров лини (центральная глуби на линии, полуширина, эквивалентная ширина, смещение центральной глубины) и конвективной скорости представлены в зависимости от величины магнитного поля. Мы предположили 16-колончатую модель солнечной грануляции, которая зависит от направления движения конвективных элементов и знака контраста на двух высотах: в непрерывном спектре и наиболее высоком слое (h = 650 км). Мы обнаружили, что магнитное поле препятствует конвективным элементам изменять знак контраста и направление движения.
В роботі досліджуються статистичні властивості сонячної грануляції вактивній ділянці на поверхні Сонця: від фотосфери до нижньої хромосфери. Ми користуємось швидкостями, інтенсивностями та магнітним полем, які були отримані на різних висотах в атмосфері Сонця за даними спостережень на телескопі VTT Обсерваторії дельТейде на Тенерифе. Зміни параметрів лінії (центральна глибина лінії, напівширина, еквівалентна ширина, зсув центральної глибини) та конвективна швидкість представлені в залежності від величини напруженості магнітного поля. Ми запропонували 16-колонну модель сонячної грануляції в залежності від напрямку руху конвективних елементів та знака контрасту на двох висотах: у неперервному спектрі та у найвищому шарі (h = 650 км). Ми знайшли, що магнітне поле перешкоджає конвективним елементам змінювати знак контрасту та напрямок руху.
Some statistical properties of solar granulation in the photosphere and low chromosphere in an active region are examined. We used velocity, intensity and magnetic field variations obtained at different heights from observations in Ba II λ 455.4 nm and Fe λλ 1564.3—1565.8 nm. The observations were performed with the VTT at the Observatorio del Teide on Tenerife. Changes in line parameters (line-center depth, half-width, equivalent width, line-center shift) and convective velocities are presented as a function of the magnetic field. We suggest a 16-column model of solar granulation depending on the direction of motion and on the intensity contrast in the continuum and in the uppermost layer (h = 650 km). It is found that the magnetic field prevents changing the contrast sign and direction of motions for convective elements.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:35:17Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÔÈÇÈÊÀ ÑÎËÍÖÀ
ÓÄÊ 523.942
Ð. È. Êîñòûê
Ãëàâíàÿ àñòðîíîìè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ Íàöèîíàëüíîé àêàäåìèè íàóê Óêðàèíû
óë. Àêàäåìèêà Çàáîëîòíîãî 27, Êèåâ, 03680
kostik@mao.kiev.ua
Âëèÿíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òîíêóþ ñòðóêòóðó
êîíâåêòèâíûõ äâèæåíèé â ñîëíå÷íîé àòìîñôåðå
Èññëåäóþòñÿ ñòàòèñòè÷åñêèå ñâîéñòâà ñîëíå÷íîé ãðàíóëÿöèè â àê -
òèâíîé îáëàñòè íà ïîâåðõíîñòè Ñîëíöà îò ôîòîñôåðû äî íèæíåé
õðîìîñôåðû. Ìû èñïîëüçóåì çíà÷åíèÿ ñêîðîñòè, èíòåíñèâíîñòè è
ìàã íèòíîãî ïîëÿ, ïîëó÷åííûå íà ðàçíûõ âûñîòàõ â àòìîñôåðå Ñîëí -
öà, ïî äàííûì íàáëþäåíèé íà òåëåñêîïå VTT Îáñåðâàòîðèè äåëü Òåé -
äå íà Òåíåðèôå. Èçìåíåíèÿ ïàðàìåòðîâ ëèíè (öåíòðàëüíàÿ ãëóáè íà
ëè íèè, ïîëóøèðèíà, ýêâèâàëåíòíàÿ øèðèíà, ñìåùåíèå öåíòðàëüíîé
ãëóáèíû) è êîíâåêòèâíîé ñêîðîñòè ïðåäñòàâëåíû â çàâèñèìîñòè îò
âåëè÷èíû ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ìû ïðåäïîëîæèëè 16-êîëîí÷àòóþ ìîäåëü
ñîëíå÷íîé ãðàíóëÿöèè, êîòîðàÿ çàâèñèò îò íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ
êîíâåêòèâíûõ ýëåìåíòîâ è çíàêà êîíòðàñòà íà äâóõ âûñîòàõ: â íå -
ïðåðûâíîì ñïåêòðå è íàèáîëåå âûñîêîì ñëîå (h = 650 êì). Ìû îáíà -
ðóæèëè, ÷òî ìàãíèòíîå ïîëå ïðåïÿòñòâóåò êîíâåêòèâíûì ýëå ìåí -
òàì èçìåíÿòü çíàê êîíòðàñòà è íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ.
ÂÏËÈ ÌÀÃͲÒÍÎÃÎ ÏÎËß ÍÀ ÒÎÍÊÓ ÑÒÐÓÊÒÓÐÓ ÊÎÍÂÅÊ -
ÒÈ ÍÈÕ ÐÓÕ²Â Ó ÀÒÌÎÑÔÅв ÑÎÍÖß, Êîñòèê Ð. ². —  ðîáîò³
äîñë³äæóþòüñÿ ñòàòèñòè÷í³ âëàñòèâîñò³ ñîíÿ÷íî¿ ãðàíóëÿö³¿ â
àêòèâí³é ä³ëÿíö³ íà ïîâåðõí³ Ñîíöÿ: â³ä ôîòîñôåðè äî íèæíüî¿ õðî -
ìîñôåðè. Ìè êîðèñòóºìîñü øâèäêîñòÿìè, ³íòåíñèâíîñòÿìè òà ìàã -
í³òíèì ïîëåì, ÿê³ áóëè îòðèìàí³ íà ð³çíèõ âèñîòàõ â àòìîñôåð³
Ñîí öÿ çà äàíèìè ñïîñòåðåæåíü íà òåëåñêîï³ VTT Îáñåðâàòî𳿠äåëü
Òåéäå íà Òåíåðèôå. Çì³íè ïàðàìåòð³â ë³í³¿ (öåíòðàëüíà ãëèáèíà ë³í³¿,
íàï³âøèðèíà, åêâ³âàëåíòíà øèðèíà, çñóâ öåíòðàëüíî¿ ãëèáèíè) òà
êîíâåêòèâíà øâèäê³ñòü ïðåäñòàâëåí³ â çàëåæíîñò³ â³ä âåëè÷èíè
íàïðóæåíîñò³ ìàãí³òíîãî ïîëÿ. Ìè çàïðîïîíóâàëè 16-êîëîííó ìîäåëü
ñîíÿ÷íî¿ ãðàíóëÿö³¿ â çàëåæíîñò³ â³ä íàïðÿìêó ðóõó êîíâåêòèâíèõ
åëåìåíò³â òà çíàêà êîíòðàñòó íà äâîõ âèñîòàõ: ó íåïåðåðâíîìó
3
© Ð. È. ÊÎÑÒÛÊ, 2012
ÊÈÍÅÌÀÒÈÊÀ
È ÔÈÇÈÊÀ
ÍÅÁÅÑÍÛÕ
ÒÅË òîì 28 ¹ 4 2012
4
Ð. È. ÊÎÑÒÛÊ
ñïåêòð³ òà ó íàéâèùîìó øàð³ (h = 650 êì). Ìè çíàéøëè, ùî ìàãí³òíå
ïîëå ïåðåøêîäæຠêîíâåêòèâíèì åëåìåíòàì çì³íþâàòè çíàê êîíò -
ðàñòó òà íàïðÿìîê ðóõó.
THE EFFECT OF MAGNETIC FIELD ON FINE STRUCTURE OF
CONVECTIVE MOTIONS IN THE SOLAR ATMOSPHERE, by Kostik R. I.
— Some sta tis ti cal prop er ties of so lar gran u la tion in the photosphere and
low chro mo sphere in an ac tive re gion are ex am ined. We used ve loc ity, in -
ten sity and mag netic field vari a tions ob tained at dif fer ent heights from ob -
ser va tions in Ba II l 455.4 nm and Fe I ll 1564.3—1565.8 nm. The
ob ser va tions were per formed with the VTT at the Observatorio del Teide on
Tenerife. Changes in line pa ram e ters (line-cen ter depth, half-width, equiv -
a lent width, line-cen ter shift) and con vec tive ve loc i ties are pre sented as a
func tion of the mag netic field. We sug gest a 16-col umn model of so lar gran -
u la tion de pend ing on the di rec tion of mo tion and on the in ten sity con trast in
the con tin uum and in the up per most layer (h = 650 km). It is found that the
mag netic field pre vents chang ing the con trast sign and di rec tion of mo tions
for con vec tive el e ments.
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
 íàøèõ ïðåäûäóùèõ ðàáîòàõ [1, 12, 13] ìû èññëåäîâàëè õà ðàêòåðèñ -
òè êè ñîëíå÷íîé ãðàíóëÿöèè â ñïîêîéíîé àòìîñôåðå îò óðîâíÿ îáðàçî -
âàíèÿ êîíòèíóóìà äî íèæíåé õðîìîñôåðû. Áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî
íàáëþ äàåìàÿ ãðàíóëÿöèÿ îïèñûâàåòñÿ 16-êîëîí÷àòîé ìîäåëüþ, ó÷è -
òûâàÿ çíàê êîíòðàñòà è íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ êîíâåêòèâíûõ ýëå ìåí -
òîâ. Íàèáîëåå òèïè÷íûìè è «ýôôåêòèâíûìè» ÿâëÿþòñÿ ÷åòûðå âè äà
êîíâåêòèâíûõ ýëåìåíòîâ. Â äâóõ — äâèæóùååñÿ â âåðòèêàëüíîì íà -
ïðàâ ëåíèè âåùåñòâî èçìåíÿåò òîëüêî çíàê îòíîñèòåëüíîãî êîíò ðàñ òà,
à â äâóõ íàáëþäàåòñÿ èçìåíåíèå è çíàêà êîíòðàñòà, è íàïðàâëåíèÿ äâè -
æå íèÿ. Â ñðåäíåì èçìåíåíèÿ ïðîèñõîäÿò íà âûñîòàõ 200—350 êì. Ýòè
âûñîòû ñèëüíî çàâèñÿò îò âåëè÷èíû êîíòðàñòà è ñêîðîñòè íà óðîâ íå
îáðàçîâàíèÿ êîíòèíóóìà. ×åì áîëüøå îíè, òåì âûøå â ñîëíå÷íîé àò -
ìî ñôåðå ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå çíàêà êîíòðàñòà è èçìåíåíèå íà ïðàâ -
ëåíèÿ äâèæåíèÿ. Îêîëî 40 % êîíâåêòèâíûõ ýëåìåíòîâ, êîòî ðûå çà -
ôèê ñè ðîâàíû â îñíîâàíèè ôîòîñôåðû (h = 0 êì), äîñòèãàþò âû ñî òû
h = 650 êì. Íàáëþäàåìûå çàâèñèìîñòè ñðàâíèâàëèñü ñ òåîðåòè ÷å ñêè -
ìè, ïîëó÷åííûìè íà îñíîâàíèè òðåõìåðíîé ãèäðîäèíàìè÷åñêîé ìî -
äå ëè [2], ïðè ýòîì ïðîôèëè ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé ðàññ÷èòûâàëèñü ñ
ó÷å òîì îòêëîíåíèÿ îò ëîêàëüíîãî òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíîâåñèÿ.
Ýòà ìîäåëü óäîâëåòâîðèòåëüíî âîñïðîèçâåëà îñíîâíûå îñîáåííîñòè
êîí âåêòèâíûõ ïîëåé èíòåíñèâíîñòè è ñêîðîñòè.
Ñäåëàí òàêæå âûâîä, ÷òî íà ïðîòÿæåíèè âñåé ôîòîñôåðû âïëîòü
äî òåìïåðàòóðíîãî ìèíè ìó ìà êîíâåêòèâíûå äâèæåíèÿ ñîõðàíÿþò
ñâîþ êîëîí÷àòóþ ñòðóê òó ðó.
 íàñòîÿùåé ðàáîòå, èñïîëüçóÿ äàííûå íàáëþäåíèé, ïðîâåäåííûå
ñ âûñîêèì ïðîñòðàíñòâåííûì è âðåìåííûì ðàçðåøåíèÿìè, ìû èññëå -
äó åì âëèÿíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ íà òîíêóþ ñòðóêòóðó êîíâåêòèâíûõ
äâè æåíèé â àòìîñôåðå Ñîëíöà. Ðàíåå òàêèå èññëåäîâàíèÿ íå ïðîâîäè -
ëèñü, ïîñêîëüêó íå óäàâàëîñü îòäåëèòü êîíâåêòèâíóþ ñîñòàâëÿþùóþ
ïî ëåé èíòåíñèâíîñòè è ñêîðîñòè îò âîëíîâîé.
ÍÀÁËÞÄÅÍÈß
Íàáëþäåíèÿ ïðîâåäåíû Å. Õîìåíêî 13 íîÿáðÿ 2007 ã. íà ãåðìàíñêîì
âà êó óìíîì áàøåííîì òåëåñêîïå VTT Èíñòèòóòà àñòðîôèçèêè íà Êà -
íà ðàõ [15] îäíîâðåìåííî â òðåõ ó÷àñòêàõ äëèí âîëí: Fe I ll 1564.3¾
1565.8 íì, Âà ²² l 455.4 íì, Ca II l 396.8 íì.
Ïî ôèëüòðîãðàììå â ëèíèè Ca II l 396.8 íì áûëà âûáðàíà àêòèâ -
íàÿ îáëàñòü âáëèçè öåíòðà ñîëíå÷íîãî äèñêà — ôëîêêóë. Ïðîöåññîì
íà áëþäåíèé óïðàâëÿëà TIP- êà ìåðà (ÈÊ-ñïåêòðîïîëÿðèìåòð), åå âõîä -
íàÿ ùåëü (84 ´ 0.35²) ñêàíè ðîâàëà ó÷àñòîê ïîâåðõíîñòè Ñîëíöà. Â
òå÷åíèå îäíîé ñåðèè äåëàëîñü 15 ñêàíîâ, çàòåì ùåëü âîçâðàùàëàñü â
èñõîäíîå ïîëîæåíèå. Ïðîäîëæèòåëüíîñòü îäíîãî ñêàíà ñîñòàâëÿëà
27.3 ñ, ðåãèñòðèðîâàëèñü âñå ÷åòûðå ïàðàìåòðà Ñòîê ñà â äèàïàçîíå
äëèí âîëí ll 1564.3—1565.8 íì. Ñåðèÿ äëèëàñü 6 ìèí 50 ñ. Âñåãî áûëî
ïðî âåäåíî 22 ñåðèè íàáëþäåíèé. Ðåãèñòðàöèÿ âåëàñü íà ÏÇÑ-ìàòðèöå
ðàç ìåðàìè 452 ´ 1009 ïêë. Ïðîñò ðàíñòâåííîå ðàç ðå øå íèå ñîñòàâëÿëî
0.185², à ñïåêòðàëüíîå — 1.473 ïì.
Ëèíèÿ Âà ²² ðåãèñòðèðîâàëàñü óçêîïîëîñíûì ôèëüòðîì (TESOS-
êà ìåðà) â íåïðåðûâíîì ñïåêòðå è 37 äëèíàõ âîëí íà ÏÇÑ-êàìåðó ðàç -
ìå ðîì 512 ´ 512 ïêë. Ïðè ïåðåäâèæåíèè TIP-ùåëè ðåãèñòðèðóåìàÿ
îá ëàñòü íå âûõîäèëà çà ïðåäåëû çðåíèÿ TESOS-êàìåðû, à òîëüêî ñìå -
ùà ëàñü íà 0.35², ò. å. â òå÷åíèå âñåãî âðåìåíè íàáëþäåíèé â ïîëå çðå -
íèÿ TESOS-êàìåðû íàõîäèëñÿ îäèí è òîò æå ó÷àñòîê ïî âåðõíîñòè
Ñîëí öà. Ïðîñòðàíñòâåííîå ðàçðåøåíèå ñîñòàâëÿëî 0.089², ñïåêò ðàëü -
íîå — 1.6 ïì, à âðåìåííîå — 25.6 ñ. ÏÇÑ-ìàòðèöà «âû ðå çàëà» íà ïî -
âåðõ íîñòè Ñîëíöà ó÷àñòîê ðàçìåðàìè 45.6 ´ 45.6².
Íà òðåòüåé êàìåðå ðåãèñòðàöèÿ âåëàñü ëèøü â öåíòðå ëèíèè Ca II
l 396.8 íì íà ÏÇÑ-ìàòðèöó ðàçìåðàìè 900 ´ 900 ïêë. Ïðîñòðàíñò âåí -
íîå ðàçðåøåíèå — 0.123², à âðåìåííîå — 4.93 ñ.
Âî âðåìÿ íàáëþäåíèé äðîæàíèå èçîáðàæåíèÿ íà âõîäíîé ùåëè
ñïåêò ðîãðàôà, îáóñëîâëåííîå íåñòàáèëüíîñòüþ çåìíîé àòìîñôåðû,
íà õîäèëîñü â ïðåäåëàõ 0.3—0.6².
ÎÁÐÀÁÎÒÊÀ ÍÀÁËÞÄÅÍÈÉ
Ïðè îáðàáîòêå íàáëþäåíèé ëèíèè Ba II, ðåãèñòðàöèÿ êîòîðîé âåëàñü
íà TESOS-êàìåðå, ìû ñëåäîâàëè ïðîöåäóðå, êîòîðàÿ îïèñàíà â íàøåé
5
ÂËÈßÍÈÅ ÌÀÃÍÈÒÍÎÃÎ ÏÎËß ÍÀ ÒÎÍÊÓÞ ÑÒÐÓÊÒÓÐÓ
ðà áîòå [12]. Êàëèáðîâî÷íûå èçîáðàæåíèÿ, êîòîðûå èñïîëüçîâàëèñü â
êà÷åñòâå ïëîñêîãî ïîëÿ, ýêñïîíèðîâàëèñü íåïîñðåäñòâåííî ïîñëå ðå -
ãèñòðàöèè ñïåêòðà â òîé æå ñàìîé äëèíå âîëíû âáëèçè öåíòðà ñîë íå÷ -
íî ãî äèñêà ïóòåì óñðåäíåíèÿ ïðîñòðàíñòâåííîé ñòðóêòóðû ïî ïîâåðõ -
íîñ òè Ñîëíöà. Ïîñëåäíåå äîñòèãàëîñü áûñòðûì ïîêà÷èâàíèåì äîïîë -
íè òåëüíîãî çåðêàëà òåëåñêîïà. Èñïðàâëåíèå çà ïëîñêîå ïîëå âêëþ ÷à -
ëî: 1) èñêëþ÷åíèå òåìíîâîãî òîêà èç âñåõ èçîáðàæåíèé ñïåêòðà è âñåõ
êà ëèáðîâî÷íûõ èçîáðàæåíèé; 2) êîððåêöèþ âñåõ èçîáðàæåíèé çà íàê -
ëîí è êðèâèçíó âõîäíîé ùåëè ñïåêòðîãðàôà; 3) èñêëþ÷åíèå èç óñðåä -
íåí íîãî êàëèáðîâî÷íîãî èçîáðàæåíèÿ ñîëíå÷íûõ ñïåêòðàëüíûõ ëè -
íèé ïîãëîùåíèÿ; 4) èñêëþ÷åíèå êàëèáðîâî÷íîãî èçîáðàæåíèÿ èç âñåõ
èçî áðà æåíèé ñïåêòðà.
Ïîñëå òùàòåëüíîãî ïðîñìîòðà è àíàëèçà ðåçóëüòàòîâ íàáëþäåíèé
äëÿ äàëüíåéøèõ èññëåäîâàíèé ìû âûáðàëè ëèøü ñåðèè 2—6 ñ îáùåé
ïðî äîëæèòåëüíîñòüþ íàáëþäåíèé 34 ìèí 41 ñ, ïîñêîëüêó âî âñåõ îñ -
òàëü íûõ ñåðèÿõ àêòèâíàÿ îáëàñòü «óõîäèëà» èç âõîäíîé ùåëè ñïåêò -
ðî ãðàôà. Èññëåäóåìóþ îáëàñòü ïî âûñîòå ìû ñîêðàòèëè ñ 84² (TIP-êà -
ìå ðà) äî 18.5². Ýòî ìàêñèìàëüíàÿ âûñîòà èçîáðàæåíèÿ, êîòîðîå ïîñòî -
ÿí íî íàõîäèòñÿ â ïîëå çðåíèÿ TESOS-êàìåðû ïðè ñêàíèðîâàíèè âõîä -
íîé ùåëüþ àêòèâíîé îáëàñòè.
Ïîñëåäóþùàÿ îáðàáîòêà äàííûõ íàáëþäåíèé âêëþ÷àëà â ñåáå èç -
â ëå ÷åíèå çíà÷åíèé èíòåíñèâíîñòè è ñêîðîñòè íà ðàçíûõ îñòàòî÷íûõ
ãëó áèíàõ êîíòóðîâ ëèíèè Ba II. Äëÿ ýòîé öåëè ìû ïðèìåíèëè ìåòî äè -
êó «ëÿìáäà-ìåòåð». Ïîäðîáíîå îïèñàíèå ýòîãî ìåòîäà ïðèâåäåíî â ðà -
áî òax [16, 17]. Äëÿ êàæäîé ëèíèè ìû âûáðàëè 14 øèðèí (ðàññòîÿíèå îò
êîðîòêîâîëíîâîãî äî äëèííîâîëíîâîãî êðûëà ñïåêòðàëüíîé ëèíèè),
íà êîòîðûõ äëÿ êàæäîãî èçîáðàæåíèÿ ñïåêòðà (t) è äëÿ êàæäîé ñïåêò -
ðàëü íîé äîðîæêè (õ) íà 14 óðîâíÿõ ñïåêòðàëüíîé ëèíèè (h) ìû íàõî -
äè ëè çíà÷åíèÿ èíòåíñèâíîñòè I t x h( , , ) è ñêîðîñòè â êîðîòêîâîëíîâîì
V t x hb ( , , ) è äëèííîâîëíîâîì V t x hr ( , , ) êðûëüÿõ ëèíèè Ba II. Ýòè æå âå -
ëè ÷èíû I h( ), V hb ( ), V hr ( ) áûëè íàéäåíû è äëÿ óñðåäíåííîãî ïî ïðîñò -
ðàíñò âó õ è âðåìåíè t êîíòóðîâ ëèíèè Ba II. Çàòåì ìû îïðåäåëèëè
ôëóê òó àöèè èíòåíñèâíîñòè è ñêîðîñòè â êîðîòêîâîëíîâîì è äëèí íî -
âîë íîâîì êðûëüÿõ èññëåäóåìîé ëèíèè ñîãëàñíî âûðàæåíèÿì
dI t x h I t x h I h( , , ) ( , , ) ( )= - ,
dV t x h V t x h V hb b b( , , ) ( , , ) ( )= - ,
dV t x h V t x h V hr r r( , , ) ( , , ) ( )= - .
Êîëåáàíèÿ ñêîðîñòè dV t x hb ( , , ) è dV t x hr ( , , ) áûëè èñïðàâëåíû çà
ñìå ùåíèÿ, îáóñëîâëåííûå äâèæåíèåì Çåìëè îòíîñèòåëüíî Ñîëíöà,
ó÷è òû âàÿ òî îáñòîÿòåëüñòâî, ÷òî óñðåäíåííûå ïî ïðîñòðàíñòâó âå ëè -
÷è íû dVb è dV r íå äîëæíû çàâèñåòü îò âðåìåíè.
Ñëåäóÿ ðàáîòå [16], â äàëüíåéøåì ìû èñïîëüçîâàëè ñðåäíèå âå ëè -
÷è íû V = ( ( , , )dV t x hb + dV t x hr ( , , ))/2.
Ôëóêòóàöèè ïàðàìåòðîâ dI è dV îáóñëîâëåíû â îñíîâíîì êîíâåê -
òèâ íûìè è âîëíîâûìè äâèæåíèÿìè. Ïîä êîíâåêòèâíûìè ìû ïîíè ìà -
6
Ð. È. ÊÎÑÒÛÊ
åì èíäèâèäóàëüíûå äâèæåíèÿ ãðàíóë è ìåæãðàíóë. Ãðàíóëàìè ìû íà -
çû âà åì òàêèå îáðàçîâàíèÿ â ñîëíå÷íîé ôîòîñôåðå, êîíòðàñò êîòîðûõ â
êîíòèíóóìå âûøå ñðåäíåãî, à ìåæãðàíóëàìè — íèæå ñðåäíåãî. Çàìå -
òèì, ÷òî ïîíÿòèÿ «ãðàíóëà» è «ìåæãðàíóëà» èìåþò ñìûñë ëèøü íà
óðîâ íå îáðàçîâàíèÿ êîíòèíóóìà. Íà âñåõ äðóãèõ âûñîòàõ òàêèå îïðå -
äå ëåíèÿ òåðÿþò ñìûñë.
×òîáû ðàçäåëèòü ãðàíóëÿöèîííóþ è âîëíîâóþ ñîñòàâëÿþùèå ïî -
ëåé èíòåíñèâíîñòè è ñêîðîñòè, ìû ïîñòðîèëè äèàãíîñòè÷åñêóþ äèà -
ãðàì ìó k – w, ò. å. çàâèñèìîñòü ìîùíîñòè âàðèàöèé dI è dV îò âðåìåí -
íîé (w) è ïðîñòðàíñòâåííîé (k) ÷àñòîò.  ñîîòâåòñòâèè ñ äèàãðàììîé
ìû îãðàíè÷èëè âîëíîâûå äâèæåíèÿ âðåìåííûìè ÷àñòîòàìè w =
= 1.8...5.7 ìÃö, à êîíâåêòèâíûå — ÷àñòîòàìè w < 2.2 ìÃö. Ïî ïðî -
ñòðàíñò âåííîé ÷àñòîòå âîëíîâûå äâèæåíèÿ îò êîíâåêòèâíûõ áûëè îò -
äå ëåíû ïðè k = 0.18 Ìì–1. Äëÿ ýòîé öåëè áûëè èñïîëüçîâàíû ñîîò âåò -
ñò âóþùèå âûñîêî- è íèçêî÷àñòîòíûå ôèëüòðû. Áîëåå ïîäðîáíî ïðî -
öå äóðà ðàçäåëåíèÿ ïîëåé èíòåíñèâíîñòè è ñêîðîñòè íà âîëíîâóþ è
êîíâåêòèâíóþ ñîñòàâëÿþùèå ïðèâåäåíà â íàøèõ ïðåäûäóùèõ ðàáî -
òàõ [10, 11]. Óñëîâíî ìû ïðèíÿëè äâèæåíèÿ, íàïðàâëåííûå ê íàáëþ äà -
òå ëþ, çà ïîëîæèòåëüíûå.
ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ÍÀÁËÞÄÅÍÈÉ
Ñëåäóþùèì øàãîì íàøåé ðàáîòû áûëî âû÷èñëåíèå íàïðÿæåííîñòè
ìàã íèòíîãî ïîëÿ  ïî ñïåêòðîïîëÿðèìåòðè÷åñêèì íàáëþäåíèÿì â
ÈÊ- ëè íèÿõ l 1564.8 è l 1565.2 íì. Äëÿ ýòîé öåëè ìû âîñïîëüçîâàëèñü
ïðî ãðàììíûì êîìïëåêñîì SIR [14], ëþáåçíî ïðåäîñòàâëåííûì â íàøå
ðàñ ïîðÿæåíèå ñîòðóäíèêàìè Èíñòèòóòà àñòðîôèçèêè íà Êàíàðàõ.
Ýòîò íàáîð ïðîãðàìì ïîçâîëÿåò ïî èçâåñòíûì èç íàáëþäåíèé ïàðà -
ìåò ðîâ Ñòîêñà â ïðèáëèæåíèè ëîêàëüíîãî òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâ -
íî âåñèÿ âîññòàíîâèòü íàïðÿæåííîñòü ìàãíèòíîãî ïîëÿ Â, à òàêæå äðó -
ãèå ïàðàìåòðû ñîëíå÷íîé àòìîñôåðû â ãðàíóëüíî-ìåæãðàíóëüíûõ
ñòðóê òóðàõ.  êà÷åñòâå íà÷àëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ èñïîëüçîâàëàñü ìî -
äåëü àòìîñôåðû Ñîëíöà HSRA [7].
Íà ðèñ. 1 ìû ïðèâîäèì îáùóþ ãèñòîãðàììó ðàñïðåäåëåíèÿ íàïðÿ -
æåí íîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ (ãðàíóëû + ìåæãðàíóëû), à òàêæå îòäåëüíî
äëÿ ãðàíóë è îòäåëüíî äëÿ ìåæãðàíóëüíûõ ïðîìåæóòêîâ. Îáðàùàåò íà
ñå áÿ âíèìàíèå îòíîñèòåëüíî áîëüøàÿ äîëÿ âûñîêèõ çíà÷åíèé  ïîëÿ
äëÿ ýòîãî àêòèâíîãî îáðàçîâàíèÿ. Äâà ìàêñèìóìà íà ãèñòîãðàììå
îáóñ ëîâ ëåíû ñïåöèôèêîé ðàñïðåäåëåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ãðàíóëàõ
è ìåæãðàíóëüíûõ ïðîìåæóòêàõ àêòèâíîé îáëàñòè. Êàê è ñëåäîâàëî
îæèäàòü, ìàêñèìàëüíûå ïîëÿ ñêîíöåíòðèðîâàíû â ìåæãðàíóëüíûõ
ïðî ìåæóòêàõ. Îäíàêî è â ãðàíóëàõ êîëè÷åñòâî îáðàçîâàíèé íå ìîíî -
òîí íî óìåíüøàåòñÿ ñ óâåëè÷åíèåì çíà÷åíèé Â, à â îòäåëüíûõ ãðàíó -
ëàõ çíà÷åíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ áëèçêî ê ìàêñèìàëüíûì çíà÷åíèÿì â
ìåæ ãðàíóëàõ. Îòìåòèì, ÷òî ïîõîæåå äâóõâåðøèííîå ðàñïðåäåëåíèå
7
ÂËÈßÍÈÅ ÌÀÃÍÈÒÍÎÃÎ ÏÎËß ÍÀ ÒÎÍÊÓÞ ÑÒÐÓÊÒÓÐÓ
íàïðÿ æåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â àêòèâíîé îáëàñòè ïðèâîäèòñÿ â ðà -
áîòàõ [3, 6].
Ïåðåéäåì íåïîñðåäñòâåííî ê èññëåäîâàíèþ çàâèñèìîñòåé îòäåëü -
íûõ ïàðàìåòðîâ ëèíèè Fe I l 1564.8 íì îò íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî
ïîëÿ (áîëåå ñëàáàÿ ëèíèÿ Fe I l 1565.2 íì îáíàðóæèâàåò àíàëîãè÷íûå
çàâèñèìîñòè). Îíè ïîêàçàíû íà ðèñ. 2 (ïåðâàÿ êîëîíêà). Ñ óâåëè÷å íè -
åì ìàãíèòíîãî ïîëÿ óâåëè÷èâàåòñÿ öåíòðàëüíàÿ îñòàòî÷íàÿ ãëóáèíà
R0 è ïîëóøèðèíà ëèíèè Dl1 2/ , à ýêâèâàëåíòíàÿ øèðèíà W — óìåíü -
øàåòñÿ, ÷òî ñîãëàñóåòñÿ ñ äàííûìè [4, 8, 18]. Î÷åíü ñòðàííî âåäåò ñåáÿ
ñìå ùå íèå Dl 0 öåíòðàëüíîé îñòàòî÷íîé èíòåíñèâíîñòè (ðèñ. 2, à): ñ
óâåëè÷å íè åì ïîëÿ  îòðèöàòåëüíûå ñìåùåíèÿ ñíà÷àëà óìåíüøàþòñÿ,
è ïðè Â = 80...120 ìÒë ñòàíîâÿòñÿ áëèçêèìè ê íóëþ, à çàòåì ñíîâà
óâåëè÷è âà þòñÿ, íî â ñòîðîíó ïîëîæèòåëüíûõ çíà÷åíèé. Òðóäíî íàéòè
ïðè÷è íó òàêîãî ïîâåäåíèÿ ñìåùåíèÿ öåíòðàëüíîé îñòàòî÷íîé
èíòåíñèâ íîñ òè îò âåëè÷èíû íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ. Ñêîðåå
âñåãî çäåñü ñêà çûâàåòñÿ âëèÿíèå êîíòðàñòà K (ðèñ. 2, á): â ñðåäíåì
âåëè÷èíà ìàã íèò íîãî ïîëÿ áîëüøå íàä ìåæãðàíóëàìè, ãäå âåùåñòâî
(íà óðîâíå îá ðà çîâàíèÿ ýòîé ëèíèè) ïðåèìóùåñòâåííî äâèæåòñÿ âíèç,
à íàä ãðàíó ëà ìè, ãäå â ñðåäíåì âåëè÷èíà  ìåíüøå, — ââåðõ. ×òîáû
ïðîâåðèòü ýòî ïðåäïîëîæåíèå, ìû ïîñòóïèëè ñëåäóþùèì îáðàçîì.
Âåñü äèàïà çîí ìàãíèòíîãî ïîëÿ áûë ðàçäåëåí íà íåáîëüøèå
ïðîìåæóòêè øèðè íîé dB = 5 ìÒë. Â êàæäîì ïðîìåæóòêå îòáèðàëîñü
îäèíàêîâîå ÷èñëî ãðà íóë è ìåæãðàíóë, ïî âîçìîæíîñòè ñ îäèíàêîâûì
ïî àáñîëþòíîé âåëè÷èíå êîíòðàñòîì òåõ è äðóãèõ, òåì ñàìûì ñâîäÿ ê
ìèíèìóìó çàâè ñè ìîñòü îò êîíòðàñòà (ñêîðîñòè). Ðåçóëüòàòû
ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 2, â: çàâèñèìîñòü ñìåùåíèÿ Dl 0 öåíòðàëüíîé
îñòàòî÷íîé èíòåí ñèâíîñòè îò âåëè÷èíû ìàãíèòíîãî ïîëÿ èñ÷åçëà. Íà
îñòàëüíûõ òðåõ ïàíåëÿõ öåíò ðàëüíàÿ îñòàòî÷íàÿ èíòåíñèâíîñòü,
ïîëóøèðèíà è ýêâè âàëåíòíàÿ øè ðèíà äåéñòâèòåëüíî çàâèñÿò êàê îò
ìàãíèòíîãî ïîëÿ, òàê è îò êîíò ðàñ òà (ñêîðîñòè).
Îñíîâíîé öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ èññëåäîâàíèå ðåàê -
öèè ñîëíå÷íîé àòìîñôåðû íà ìàãíèòíîå ïîëå âïëîòü äî òåìïåðà òóð -
8
Ð. È. ÊÎÑÒÛÊ
Ðèñ. 1. Ãèñòîãðàììà ðàñïðåäåëåíèÿ íàïðÿ -
æåí íîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â èñ ñëåäóåìîé
àê òèâíîé îáëàñòè íà ïî âåðõ íîñòè Ñîëíöà:
ñóì ìàðíî íàä ãðàíóëàìè è ìåæãðàíóëàìè,
îò äåëü íî íàä ãðàíóëàìè è íàä ìåæãðà íóëü -
íûìè ïðîìåæóòêàìè
íî ãî ìèíèìóìà. Çäåñü êàê íåëüçÿ ëó÷øå ïîäõîäèò èìåííî ëèíèÿ Âà ²²
l 455.4 íì, îáëàñòü îáðàçîâàíèÿ êîòîðîé ïðîñòèðàåòñÿ îò h = 0 äî h =
= 700 êì. Êðîìå òîãî, â ïðåäûäóùèõ íàøèõ ðàáîòàõ [12, 16] ìû ïî -
äðîá íî èññëåäîâàëè ïîâåäåíèå ýòîé ëèíèè â ñïîêîéíîé àòìîñôåðå
Ñîëí öà. Îäíàêî îñíîâíàÿ òðóäíîñòü èññëåäîâàíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì,
÷òî â ýòîé ëèíèè ïðè íàáëþäåíèÿõ ðåãèñòðèðîâàëñÿ òîëüêî ²-ïðîôèëü
Ñòîêñà. Ïîýòîìó ðàçíûå õàðàêòåðèñòèêè ëèíèè Âà II l 455.4 íì ìû
áóäåì ñîïîñòàâëÿòü ñ íàïðÿæåííîñòüþ ìàãíèòíîãî ïîëÿ, êîòîðîå íàé -
äå íî ïî ëèíèè Fe I l 1564.8 íì. Ðàçóìååòñÿ, ìû äîëæíû áûòü óâåðåí -
9
ÂËÈßÍÈÅ ÌÀÃÍÈÒÍÎÃÎ ÏÎËß ÍÀ ÒÎÍÊÓÞ ÑÒÐÓÊÒÓÐÓ
Ðèñ. 2. Çàâèñèìîñòü öåíòðàëüíîé îñòàòî÷íîé èíòåíñèâíîñòè (R0), ñìåùåíèÿ Dl0 öåíòðàëüíîé
îñòàòî÷íîé èíòåíñèâíîñòè, ïîëóøèðèíû Dl1 2/ è ýêâèâàëåíòíîé øèðèíû (W) ëèíèè Fe I
l 1564.8 íì: à — îò íàïðÿæåííîñòè Â ìàãíèòíîãî ïîëÿ, á — îò êîíòðàñòà K â íåïðåðûâíîì
ñïåêòðå, â — îò âåëè÷èíû íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ  (ïàðàìåòðû èñïðàâëåíû çà
âîçìîæíîå âëèÿíèå êîíòðàñòà)
íû ìè, ÷òî èññëåäóåìûå ó÷àñòêè ñïåêòðà â îáîèõ ëèíèÿõ «àáñîëþòíî»
ñîâïà äàþò ïî ïðîñòðàíñòâó. Ýòà ÷àñòü ðàáîòû îêàçàëàñü íå òàêîé
ïðîñ òîé, êàê íàì âíà÷àëå êàçàëîñü, è ïåðâàÿ ïîïûòêà (âåðñèÿ) íå ïðè -
âå ëà ê îæèäàåìîìó ðåçóëüòàòó.
Ïîëüçóÿñü ñîîòâåòñòâóþùèìè TAR GET-èçîáðàæåíèÿìè, ìû ñíà -
÷àëà Âಲ-ôèëüòðîãðàììû ñîðèåíòèðîâàëè ñîîòâåòñòâåííî ñïåêòðàëü -
íûì èçîáðàæåíèÿì â ëèíèè Fe I l 1564.8 íì è âûðàâíÿëè èõ äèñïåð -
ñèè. Çàòåì äëÿ ìîìåíòà âðåìåíè 10:57:45 (íà÷àëî íàáëþäåíèé) íà
TIP-ñêàíå âûäåëèëè ó÷àñòîê ñïåêòðà â êîíòèíóóìå è ïåðåìåùàëè åãî
ïî Âಲ-ôèëüòðîãðàììå, îòñíÿòîé òàêæå â íåïðåðûâíîì ñïåêòðå è äëÿ
ýòî ãî æå ìîìåíòà âðåìåíè, âû÷èñëÿÿ êîýôôèöèåíò êîððåëÿöèè ìåæäó
ýòè ìè äâóìÿ ñïåêòðàìè. Ïî ìàêñèìóìó êîýôôèöèåíòà êîððåëÿöèè
ôèêñèðîâàëè ó÷àñòîê ñïåêòðà íà TESOS-ôèëüòðîãðàììå (Âà ²²).
Òàêóþ æå ïðîöåäóðó ìû ïîâòîðèëè ñíà÷àëà äëÿ âñåõ 15 TIP-ñêàíîâ, à
çà òåì äëÿ âñåõ ïÿòè ñåðèé íàáëþäåíèé (10:57:45—11:32:26). Âíèìà -
òåëü íî àíàëèçèðóÿ ðåçóëüòàòû îòîæäåñòâëåíèÿ, ìû çàìåòèëè, ÷òî
èíîã äà îòîæäåñòâëåíèå äàâàëî ëîæíûé ðåçóëüòàò. Êàêèå âîçìîæíûå
ïðè ÷èíû? Âî-ïåðâûõ, î÷åíü êîðîòêèé îòîæäåñòâëÿåìûé ó÷àñòîê
ñïåêò ðà. Âî-âòîðûõ, õàðàêòåð íåïðåðûâíîãî ñïåêòðà â äëèíàõ âîëí
ll 1564.8 è 455.4 íì ðàçëè÷åí.  òðåòüèõ, íà âåëè÷èíó êîýôôèöèåíòà
êîð ðå ëÿöèè ñóùåñòâåííûì îáðàçîì âëèÿåò íàëè÷èå îäèíî÷íûõ, íî îò -
íî ñèòåëüíî ñèëüíûõ êîëåáàíèé èíòåíñèâíîñòè. Ïðè ñëó÷àéíîì ñîâ -
ïà äå íèè òàêèõ êîëåáàíèé (íà TESOS-ôèëüòðîãðàììå è TIP-ñïåêòðî -
ãðàì ìå) è âîçìîæíî «ëîæíîå» îòîæäåñòâëåíèå.
Ê ñîæàëåíèþ, ìû íå ìîæåì óâåëè÷èòü äëèíó îòîæäåñòâëÿåìûõ
ó÷àñò êîâ ñïåêòðà. Ïîýòîìó ìû óâåëè÷èëè øèðèíó: âìåñòî îäíîãî ñêà -
íà ñêîíñòðóèðîâàëè ïëîùàäêó â TIP-êîíòèíóóìå øèðèíîé â 15 ñêà -
íîâ, îòíîñÿùèõñÿ ê 15 ðàçíûì ìîìåíòàì âðåìåíè.  ýòîì ñëó÷àå ïî
TESOS- ôèëüòðîãðàììå ìû ïåðåìåùàëè íå îòäåëüíûé ñêàí, à ïëî ùàä -
êó øèðèíîé â 15 ñêàíîâ. Íåîæèäàííî îêàçàëîñü, ÷òî òàêîé ìåòîä
«ëîæ íîãî êîíòèíóóìà» ïîçâîëèë ñ òî÷íîñòüþ äî îäíîãî ïèêñåëà «ðàç -
ìåñ òèòü» TIP-ùåëü íà TESOS-ôèëüòðîãðàììàõ äëÿ êàæäîãî ìîìåíòà
âðå ìåíè.
Òåïåðü ìû ìîæåì ïðèñòóïèòü ê èññëåäîâàíèþ âëèÿíèÿ ìàãíèò íî -
ãî ïîëÿ íà êîíâåêòèâíûå äâèæåíèÿ, èñïîëüçóÿ äàííûå íàáëþäåíèé â
ëèíèè Âà ²². Íàñêîëüêî íàì èçâåñòíî, òàêèå èññëåäîâàíèÿ ðàíåå íå
ïðî âîäèëèñü, ïîñêîëüêó íå óäàâàëîñü îòäåëèòü êîíâåêòèâíóþ ñîñòàâ -
ëÿ þùóþ îò âîëíîâîé. Èç ðèñ. 3, à âèäíî, ÷òî ñêîðîñòü êîíâåêòèâíûõ
äâè æåíèé íà óðîâíå îáðàçîâàíèÿ êîíòèíóóìà ñíà÷àëà óìåíüøàåòñÿ ñ
óâåëè÷åíèåì ìàãíèòíîãî ïîëÿ, à çàòåì óâåëè÷èâàåòñÿ. Òàêàÿ æå çàâè -
ñè ìîñòü íàáëþäàåòñÿ è äëÿ êîíòðàñòà (ðèñ. 3, á).
Íàáëþäåíèÿ ëèíèè Âà ²² l 455.4 íì ïîçâîëèëè ïðîâåñòè èññëåäî -
âà íèå ñòàòèñòè÷åñêèõ ñâîéñòâ êîíâåêòèâíûõ äâèæåíèé â ñîëíå÷íîé
ôî òî ñôåðå â ðàìêàõ 16-êîëîí÷àòîé ìîäåëè [13]. Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû
ýòî ãî èññëåäîâàíèÿ ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 4 (òî÷êè, ñîåäèíåííûå
ñïëîø íîé ëèíèåé).  êà÷åñòâå ïàðàìåòðîâ, îïèñûâàþùèõ êîíâåêòèâ -
10
Ð. È. ÊÎÑÒÛÊ
íûå äâèæåíèÿ, áûëè âûáðàíû çíàê êîíòðàñòà è íàïðàâëåíèå äâèæå -
íèÿ. Ìû ïðåäïîëîæèëè, ÷òî íà ñàìîì âåðõíåì ñëîå ñîëíå÷íîé ôîòî -
ñôåðû, ñîîòâåòñòâóþùåì âûñîòå h = 650 êì, êîíâåêòèâíûå ýëåìåíòû
ìî ãóò ñîõðàíÿòü çíàê êîíòðàñòà è íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ îòíîñèòåëü -
íî ñëîÿ, ãäå ôîðìèðóåòñÿ èçëó÷åíèå â êîíòèíóóìå (h = 0) ëèáî ìîãóò
èç ìåíÿòü îäèí èëè îáà ïàðàìåòðà. Èíûìè ñëîâàìè, íà äâóõ âûñîòàõ
h = 0 è h = 650 êì îòíîñèòåëüíî ãîðÿ÷åå è îòíîñèòåëüíî õîëîäíîå âå -
ùåñòâî ìîãóò äâèãàòüñÿ êàê ââåðõ, òàê è âíèç. Ñõåìàòè÷åñêè âñå âîç -
ìîæ íûå 16 âàðèàíòîâ äâèæåíèÿ âåùåñòâà ïîêàçàíû íà ðèñ. 4, â. Çíà -
êîì «ïëþñ» îáîçíà÷åíî îòíîñèòåëüíî ãîðÿ÷åå âåùåñòâî è êîòîðîå
ïîä íèìàåòñÿ, à çíàêîì «ìèíóñ» — îòíîñèòåëüíî õîëîäíîå è îïóñêàþ -
ùååñÿ. Îêàçàëîñü, ÷òî âñå ýòè 16 âàðèàíòîâ äâèæåíèÿ ìàòåðèè äåé ñò -
âè òåëüíî íàáëþäàþòñÿ â ñîëíå÷íîé àòìîñôåðå, äàæå òàêèå, íà ïåð âûé
âçãëÿä ìàëîâåðîÿòíûå, êîòîðûå îáîçíà÷åíû íà ðèñ. 4 ïîä íîìåðîì 13:
äâè æóùååñÿ ââåðõ âáëèçè âûñîòû îáðàçîâàíèÿ êîíòèíóóìà (h = 0) îò -
íî ñè òåëü íî õîëîäíîå âåùåñòâî ñòàíîâèòñÿ îòíîñèòåëüíî ãî ðÿ ÷èì íà
âûñîòå h = 650 êì. Íà ðèñ. 4, à ïî êà çàíà äîëÿ N ñëó÷àåâ, êîòî ðàÿ
ñîîòâåòñòâóåò êàæäîìó èç 16 âàðèàíòîâ êîíâåêòèâíûõ äâèæåíèé íà
âûñîòàõ ìåæäó h = 0 è h = 650 êì, à íà ðèñ. 4, á — íà âû ñîòàõ ìåæäó h =
= 0 è h = 60 êì. Äëÿ ñðàâíåíèÿ íà ðèñ. 4, à è á ðîìáèêàìè è ïóíê òèð íîé
ëèíèåé ïîêàçàí õàðàêòåð äâèæåíèÿ âåùåñòâà â ñïîêîé íîé îáëàñòè
ñîë íå÷íîé ôîòîñôåðû.
ÎÁÑÓÆÄÅÍÈÅ È ÂÛÂÎÄÛ
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèÿ çàâèñèìîñòè ñìåùåíèÿ öåíòðàëüíîé îñòà -
òî÷ íîé èíòåíñèâíîñòè îò âåëè÷èíû íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ â
ðàííèõ ðàáîòàõ [4, 5, 8, 9] îêàçàëèñü î÷åíü ïðîòèâîðå÷èâûìè.  ðàáîòå
[5] ïî äàííûì íàáëþäåíèé òðåõ ëèíèé íåéòðàëüíîãî æåëåçà Fe I
ll 630.15, 629.78, 630.25 íì áûëî îáíàðóæåíî, ÷òî â àêòèâíîé îáëàñòè
ýòè ëèíèè ñìåùåíû â «êðàñíóþ» ñòîðîíó ïî ñðàâíåíèþ ñî ñïîêîéíîé,
11
ÂËÈßÍÈÅ ÌÀÃÍÈÒÍÎÃÎ ÏÎËß ÍÀ ÒÎÍÊÓÞ ÑÒÐÓÊÒÓÐÓ
Ðèñ. 3. Êîíâåêòèâíûå ñêîðîñòè è êîíâåê -
òèâíûå èíòåíñèâíîñòè (êîíòðàñò K) â
çàâèñèìîñòè îò íàïðÿæåííîñòè ìàãíèò íî -
ãî ïîëÿ íà âûñîòå îáðàçîâàíèÿ íåïðåðûâ -
íîãî ñïåêòðà
â òî âðåìÿ êàê â ðàáîòå [9] ïî øåñòè ëèíèÿì Fe I, è â ðàáîòå [4] ïî 32
ëèíèÿì ðàçíûõ õèìè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ — â «ôèîëåòîâóþ».  èññëåäî -
âàíèè [8] ïîëó÷åí âûâîä, ÷òî ìàãíèòíîå ïîëå â ïðåäåëàõ îøèáêè íà -
áëþäåíèé íå ñìåùàåò öåíòðàëüíóþ îñòàòî÷íóþ èíòåíñèâíîñòü (íà -
áëþ äàëàñü ëèøü îäíà ëèíèÿ íåéòðàëüíîãî æåëåçà (Fe I l 557.61 íì).
Íàøè ðåçóëüòàòû ïîêàçûâàþò (ðèñ. 2), ÷òî ïîñëå òùà òåëü íîãî ó÷å òà
âëèÿíèÿ äâèæåíèé ãðàíóë è ìåæãðàíóëüíûõ ïðîìå æóò êîâ ïîëî æå íèå
öåíòðàëüíîé èíòåíñèâíîñòè ñïåêòðàëüíîé ëèíèè íå çàâèñèò îò
âåëè÷èíû íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ.
Ðèñ. 4, à ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðè íàëè÷èè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ( = 40...
160 ìÒë) êîëè÷åñòâî òóðáóëåíòíûõ ýëåìåíòîâ, êîòîðûå ñëåäóþò êëàñ -
ñè÷åñêîìó ïîâåäåíèþ êîíâåêöèè (ãîðÿ÷åå âåùåñòâî ïîäíèìàåòñÿ, à
õîëîäíîå îïóñêàåòñÿ) â ïðåäåëàõ âûñîò 0—650 êì óâåëè÷èâàåòñÿ â
ïîëòîðà-äâà ðàçà ïî ñðàâíåíèþ ñî ñïîêîéíîé îáëàñòþ. Íàì òðóäíî
ñåé÷àñ óêàçàòü ïðè÷èíó òàêîãî íåîáû÷íîãî, «ñòàáèëèçèðóþùåãî» ïî -
âå äå íèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ: ïî-âèäèìîìó, ïðîÿñíèòü ñèòóàöèþ ïîçâî -
ëèò ëèøü ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå.
Ñ óâåëè÷åíèåì íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ ñêîðîñòè êîíâåê -
òèâ íûõ ýëåìåíòîâ âáëèçè îáðàçîâàíèÿ íåïðåðûâíîãî ñïåêòðà ñíà÷àëà
óìåíüøàþòñÿ, à çàòåì óâåëè÷èâàþòñÿ (ðèñ. 3). Êàê ñëåäñòâèå, áîëüøåå
÷èñ ëî êîíâåêòèâíûõ ýëåìåíòîâ äîñòèãàåò íèæíåé õðîìîñôåðû, è â áî -
12
Ð. È. ÊÎÑÒÛÊ
Ðèñ. 4: à, á — äîëÿ N ñëó÷àåâ, ñîîòâåòñòâóþùèõ ðàçíûì òè ïàì êîí âåêòèâíûõ äâèæå íèé âåùå -
ñò âà â àòìîñôåðå Ñîëí öà ìåæäó âûñîòà ìè 0 è 650 êì, à òàêæå 0 è 60 êì ñî îòâåòñòâåííî
(ñïëîøíàÿ ëè íèÿ — àêòèâíàÿ îáëàñòü, ïóí ê òèðíàÿ — ñïîêîéíàÿ). Øåñòíàäöàòü òèïîâ
êîíâåê òèâíûõ äâèæåíèé ïî êà çàíû íà ôðàãìåíòå â. Çíàê ïëþñ îò íîñèòñÿ ê «ãîðÿ÷åìó» è ïîä -
íè ìà þùåìóñÿ âåùåñòâó, çíàê ìèíóñ — ê «õî ëîäíîìó» è îïóñêàþ ùå ìóñÿ
ëåå âûñîêèõ ñëîÿõ ñîëíå÷íîé àòìîñôåðû ïðîèñõîäèò èçìåíåíèå çíàêà
êîíòðàñòà è çíàêà ñêîðîñòè [1, 12]. Ïî-âèäèìîìó, âñå ïåðå÷èñëåííûå
èçìå íåíèÿ âçàèìîñâÿçàíû è ñïîñîáñòâóþò áîëåå ýôôåêòèâíîìó ïåðå -
íîñó ýíåðãèè èç ôîòîñôåðû â íèæíþþ õðîìîñôåðó. Ðåçóëüòàòû íà -
øèõ èññëåäîâàíèé íå ïîäòâåðæäàþò äàâíî ñëîæèâøååñÿ ïðåäñòàâ ëå -
íèå, ÷òî ñëàáîå ìàãíèòíîå ïîëå (Â = 5...10 ìÒë) óñèëèâàåò êîíâåêöèþ,
à ñèëüíîå (B = 50...150 ìÒë) — ïîäàâëÿåò. Îòìåòèì òàêæå, ÷òî ïîëó -
÷åí íûé íàìè ðåçóëüòàò îá óâåëè÷åíèè ñêîðîñòè êîíâåêòèâíûõ äâèæå -
íèé ñ óâåëè÷åíèåì íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ íå ñîãëàñóåòñÿ ñ
âû âîäàìè ðàáîòû [19].
 çàêëþ÷åíèå ïåðå÷èñëèì îñíîâíûå ðåçóëüòàòû.
1. Ìàãíèòíîå ïîëå ïðåïÿòñòâóåò êîíâåêòèâíûì ýëåìåíòàì ïðè
ñâî åì äâèæåíèè îò óðîâíÿ îáðàçîâàíèÿ íåïðåðûâíîãî ñïåêòðà (h =
= 0 êì) äî íèæíåé õðîìîñôåðû (h = 650 êì) èçìåíÿòü çíàê êîíòðàñòà è
íàïðàâëåíèå äâèæåíèÿ.
2. Ñêîðîñòè êîíâåêòèâíûõ äâèæåíèé ñëîæíûì îáðàçîì çàâèñÿò îò
âå ëè÷èíû íàïðÿæåííîñòè ìàãíèòíîãî ïîëÿ.
3. Ìàãíèòíîå ïîëå íå âëèÿåò íà ñìåùåíèå öåíòðàëüíîé îñòàòî÷ -
íîé èíòåíñèâíîñòè èíôðàêðàñíûõ ëèíèé íåéòðàëüíîãî æåëåçà Fe I
ll 1564.8 è 1565.2 íì.
Àâòîð ïðèçíàòåëåí ïðîô. Ì. Êîëëàäîñó çà ïðèãëàøåíèå è òåïëûé
ïðèåì âî âðåìÿ ðàáîòû â Èíñòèòóòå àñòðîôèçèêè íà Êàíàðàõ.
1. Êîñòûê Ð. È. Îñîáåííîñòè êîíâåêòèâíûõ äâèæåíèé â âåðõíåé ôîòîñôåðå Ñîëíöà
// Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë.—2010.—26, ¹ 5.—Ñ. 26—40.
2. Asplund M., Nordlund A., Trampedach R., et al. Line for ma tion in so lar gran u la tion. I.
Fe line shapes, shifts and asym me tries // Astron. and Astrophys.—2000.—359,
N 2.— P. 729—742.
3. Bellot Rubio L. R., Ruiz Cobo B., Collados M. Struc ture of a facular re gion from the
inversionof high spa tial and tem po ral res o lu tion stokes spec tra // ASP Conf. Ser.—
1999.—183.—P. 61—69.
4. Brandt P. N., Solanki S. K. So lar line asym me tries and the mag netic fill ing fac tor //
Astron. and Astrophys.—1990.—231, N 2.—P. 221—234.
5. Cavallini F., Ceppateli G., Righini A. Asym me try and shift of three Fe I photospheric
lines in so lar ac tive re gions // Astron. and Astrophys.—1985.—143, N 1.— P. 116—
121.
6. Dominguez Ñerdena I., Sanchez Almeida J. The dis tri bu tion of quiet sun mag netic field
strengths from 0 to 1800 G // Astrophys. J.—2006.—636, N 1.—P. 496—509.
7. Gingerich O., Noyes R.W., Kalkofen W., et al. The Har vard-Smith so nian ref er ence at mo -
sphere // So lar Phys.—1971.—18, N 2.—P. 347—365.
8. Immershitt S., Schroter E. H. The be hav iour of asym me try and other pro file pa ram e ters
of the Fe I l 5576.1 C line in so lar re gions of vary ing mag netic ac tiv ity // Astron. and
Astrophys.—1989.—208, N 2.—P. 307—313.
9. Kaisig M., Schroter E. H. The asym me try of photospheric ab sorp tion lines II. The asym -
me try of me dium-strong Fe I lines in quiet and ac tive re gions of the Sun // Astron.
and Astrophys.—1983.—117, N 2.—P. 305—313.
10. Khomenko E., Kostik R. I., Shchukina N. G. Five-min ute os cil la tions above gran ules
and inter gra nu lar lanes // Astron. and Astrophys.—2001.—369, N 2.—P. 660—671.
13
ÂËÈßÍÈÅ ÌÀÃÍÈÒÍÎÃÎ ÏÎËß ÍÀ ÒÎÍÊÓÞ ÑÒÐÓÊÒÓÐÓ
11. Kostik R. I., Khomenko E. Ob ser va tions of a bright plume in so lar gran u la tions //
Astron. and Astrophys.—2007.—476, N 2.—P. 341—347.
12. Kostik R., Khomenko E., Shchukina N. So lar gran u la tion from photosphere to low chro -
mo sphere ob served in Ba II 4554 C line // Astron. and Astrophys.—2009.—506,
N 4.—P. 1405—1415.
13. Kostik R. I., Shchukina N. G. Fine struc ture of con vec tive mo tions in the so lar photo -
sphere: Ob ser va tions and the ory // Astron. Re ports.—2004.—48, N 9.—P. 769—
780.
14. Ruiz Cobo B., del Toro Iniesta J. C. In ver sion of Stokes pro files // Astrophys. J.—
1992.—398, N 2.—P. 375—385.
15. Schroter E. H., Soltau D., Wiehr E. The Ger man so lar tele scopes at the Observatorio
del Teide // Vis tas in Astron.—1985.—28, N 3.—P. 519—525.
16. Shchukina N., Olshevsky V., Khomenko E. The so lar Ba II 4554 C line as a Dopp ler di -
ag nos tic: NLTE anal y sis in 3D hydrodynamical model // Astron. and Astrophys.—
2009.—506, N 4.—P. 1393—1404.
17. Stebbins R. T., Goode P. R. Waves in the so lar photosphere // So lar Phys.—1987.—
110, N 2.—P. 237—253.
18. Stenflo J. O., Harvey J. W. De pend ence of the prop er ties of mag netic fluxtubes on area
fac tor or amount of flux // So lar Phys.—1985.—95, N 1.—P. 99—118.
19. Ti tle A. M., Tarbell T. D., Topka K. P., et al. Sta tis ti cal prop er ties of so lar gran u la tion
de rived from the SOUP in stru ment on SPACELAB 2 // Astrophys. J.—1989.—336,
N 2.—P. 475—494.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 10.06.11
14
Ð. È. ÊÎÑÒÛÊ
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-77188 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7665 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:35:17Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Головна астрономічна обсерваторія НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Костык, Р.И. 2015-02-22T20:30:55Z 2015-02-22T20:30:55Z 2012 Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере / Р.И. Костык // Кинематика и физика небесных тел. — 2012. — Т. 28, № 4. — С. 3-14. — Бібліогр.: 19 назв. — рос. 0233-7665 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77188 523.942 Исследуются статистические свойства солнечной грануляции в активной области на поверхности Солнца от фотосферы до нижней хромосферы. Мы используем значения скорости, интенсивности и магнитного поля, полученные на разных высотах в атмосфере Солнца, по данным наблюдений на телескопе VTT Обсерватории дельТейде на Тенерифе. Изменения параметров лини (центральная глуби на линии, полуширина, эквивалентная ширина, смещение центральной глубины) и конвективной скорости представлены в зависимости от величины магнитного поля. Мы предположили 16-колончатую модель солнечной грануляции, которая зависит от направления движения конвективных элементов и знака контраста на двух высотах: в непрерывном спектре и наиболее высоком слое (h = 650 км). Мы обнаружили, что магнитное поле препятствует конвективным элементам изменять знак контраста и направление движения. В роботі досліджуються статистичні властивості сонячної грануляції вактивній ділянці на поверхні Сонця: від фотосфери до нижньої хромосфери. Ми користуємось швидкостями, інтенсивностями та магнітним полем, які були отримані на різних висотах в атмосфері Сонця за даними спостережень на телескопі VTT Обсерваторії дельТейде на Тенерифе. Зміни параметрів лінії (центральна глибина лінії, напівширина, еквівалентна ширина, зсув центральної глибини) та конвективна швидкість представлені в залежності від величини напруженості магнітного поля. Ми запропонували 16-колонну модель сонячної грануляції в залежності від напрямку руху конвективних елементів та знака контрасту на двох висотах: у неперервному спектрі та у найвищому шарі (h = 650 км). Ми знайшли, що магнітне поле перешкоджає конвективним елементам змінювати знак контрасту та напрямок руху. Some statistical properties of solar granulation in the photosphere and low chromosphere in an active region are examined. We used velocity, intensity and magnetic field variations obtained at different heights from observations in Ba II λ 455.4 nm and Fe λλ 1564.3—1565.8 nm. The observations were performed with the VTT at the Observatorio del Teide on Tenerife. Changes in line parameters (line-center depth, half-width, equivalent width, line-center shift) and convective velocities are presented as a function of the magnetic field. We suggest a 16-column model of solar granulation depending on the direction of motion and on the intensity contrast in the continuum and in the uppermost layer (h = 650 km). It is found that the magnetic field prevents changing the contrast sign and direction of motions for convective elements. Автор признателен проф. М. Колладосу за приглашение и теплый прием во время работы в Институте астрофизики на Канарах. ru Головна астрономічна обсерваторія НАН України Кинематика и физика небесных тел Физика Солнца Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере Вплив магнітного поля на тонку структуру конвективних рухів у атмосфері Сонця The effect of magnetic field on fine structure of convective motions in the solar atmosphere Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере Костык, Р.И. Физика Солнца |
| title | Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере |
| title_alt | Вплив магнітного поля на тонку структуру конвективних рухів у атмосфері Сонця The effect of magnetic field on fine structure of convective motions in the solar atmosphere |
| title_full | Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере |
| title_fullStr | Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере |
| title_full_unstemmed | Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере |
| title_short | Влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере |
| title_sort | влияние магнитного поля на тонкую структуру конвективных движений в солнечной атмосфере |
| topic | Физика Солнца |
| topic_facet | Физика Солнца |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/77188 |
| work_keys_str_mv | AT kostykri vliâniemagnitnogopolânatonkuûstrukturukonvektivnyhdviženiivsolnečnoiatmosfere AT kostykri vplivmagnítnogopolânatonkustrukturukonvektivnihruhívuatmosferísoncâ AT kostykri theeffectofmagneticfieldonfinestructureofconvectivemotionsinthesolaratmosphere |