Маломасштабні магнітні особливості в активній області NOAA 11024

Heading: 
Фізика Сонця
1Кондрашова, НМ, 2Лейко, УМ
1Головна астрономічна обсерваторія Національної академії наук України, Київ, Україна
2Астрономічна обсерваторія Київського національного університету імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
Kinemat. fiz. nebesnyh tel (Online) 2019, 35(2):28-49
https://doi.org/10.15407/kfnt2019.02.028
Start Page: Фізика Сонця
Мова: російська
Анотація: 

З метою виявлення та вивчення магнітних особливостей в активній області NOAA 11024 проаналізовано часові зміни V-профілів фотосферних ліній Fe I 630.15, 630.25, 630.35 нм і Ti I 630.38 нм. Для дослідження використано дані спектрополяриметричних спостережень з високим часовим та просторовим розділенням на франко-італійському сонячному телескопі THEMIS (о. Тенеріфе, Іспанія) 4 липня 2009 р. Ділянка активної області містить дві пори різної полярності та два флокули. Одна з пор швидко розвивалася. Протягом двадцяти хвилин спостережень на ділянці відбувалися еруптивні процеси: хромосферні викиди та бомби Еллермана. V-профілі сильно відрізняються в різних місцях активної області. У більшості випадків вони звичайні. У порах їхня амплітуда збільшується до зовнішніх країв пор. Максимальна амплітуда відмічається у V-профілів фотосферних ліній на межі пори, що розвивалася, та бомби Еллермана. Амплітуда швидко збільшувалась з часом. Ви­явлено дві маленькі ділянки активної області, де V-профілі ліній Fe I 630.15 та 630.25 нм мають аномальну форму. Амплітуда профілів у цих місцях зменшена. Амплітуда і форма профілів швидко змінювались з часом. Одна з ділянок розташована між порами, а друга — в області флокула. У ділянках відбулася зміна полярності магнітного поля. Отримано докази виходу нових маломасштабних магнітних потоків протилежної полярності, що призвело до магнітних перез’єднань та виникнення бомби Еллермана і хромосферних викидів. Знайдено сильні коливання амплітуди V-профілів ліній Fe I 630.15, 630.25 нм під час бомб Еллермана, що може свідчити про імпульсний характер виділення енергії.
Ключові слова: активні області, бомби Еллермана, магнітні поля, пори, Сонце, спектрополяриметрія, фотосфера

Повний текст (PDF)

References: 

1. Archontis V., Hood A. W. (2009). Formation of Ellerman bombs due to 3D flux emergence. Astron. and Astrophys. 508. P. 1469—1483.

2. Beckers J. M. (1969). A table of Zeeman multiplets. Phys. Sci. Res. Papers. 371. 193 p.

3. Bello González N., Danilovic S., Kneer F. (2013). On the structure and dynamics of Ellerman bombs. Detailed study of three events and modelling of Нα. Astron. and Astrophys. 557. id.A102. 16 p.

4. Bernasconi P. N., Keller C. U., Solanki S. K., Stenflo J. O. (1998). Complex magnetic fields in an active region. Astron. and Astrophys. 329. P. 704—720.

5. Dara H. C., Alissandrakis C. E., Zachariadis T. G., Georgakilas A. A. (1997). Magnetic and velocity field in association with Ellerman bombs. Astron. and Astrophys. 322. P. 653—658.

6. Delbouille L., Roland G., Neven L. (1973). Photometric atlas of the solar spectrum from 3000 to 10000. Liege: Institut d’Astrophysique.

7. Engell A. J., Siarkowski M., Gryciuk M., et al. (2011). Flares and their underlying magnetic complexity. Astrophys. J. 726(1). article id. 12. 8 p.

8. Fischer C. E., Keller C. U., Snik F., et al. (2012). Unusual Stokes V profiles during flaring activity of a delta sunspot. Astron. and Astrophys. 547. id. A34. 12 p.

9. Franz M., Collados M., Bethge C., et al. (2016). Magnetic fields of opposite polarity in sunspot penumbrae. Astron. and Astrophys. 596. id. A4. 13 p.

10. Franz M., Schlichenmaier R. (2013). The velocity field of sunspot penumbrae. II. Return flow and magnetic fields of opposite polarity. Astron. and Astrophys. 550. id. A97.

11. Georgoulis M. K., Rust D. M., Bernasconi P. N., Schmieder B. (2002). Statistics, morphology, and energetics of Ellerman bombs. Astrophys J. 575(1). P. 506—528.

12. Golovko A. A. (1974). The crossover effect in sunspots and the fine structure of penumbra. Solar Phys. 37(1). P. 113—125.

13. Grigorjev V. M., Katz J. M. (1972). The crossover and magneto-optical effects in sunspot spectra. Solar Phys. 22(1). P. 119—128.

14. Joshi N. C., Schmieder B., Magara T., et al. (2016). Chain reconnections observed in sympathetic eruptions. Astrophys. J. 820:126. article id. 126. 20 p.

15. Katsukawa Y., Jurčák J. (2010). A new type of small-scale downflow patches in sunspot penumbrae. Astron. and Astrophys. 524. id. A20. 9 p.

16. Khomenko E. V., Collados M., Solanki S. K., et al. (2003). Quiet-Sun inter-network magnetic fields observed in the infrared. Astron. and Astrophys. 408(2). P. 1115—1135.

17. Kjeldseth-Moe O. (1968). On the magnetic-field configuration in sunspots. Structure and development of solar active region. (Symposium IAU N 35 held in Budapest, Hungary, 4—8 September 1967). Ed. Karl Otto Kiepenheuer. Dordrecht, D. Reidel. P. 202.

18. Kondrashova N. N. (2018). Abnormal Stokes profiles of the photospheric lines in the region of chromospheric dual flows in the surroundings of a solar pore. I. Observations. Kinematics and Physics of Celestial Bodies. 34(2). P. 53—67.

19. Kondrashova N. N. Pasechnik M. N., Chornogor S. N., Khomenko E. V. (2013). Atmosphere dynamics of the active region NOAA 11024. Solar Phys. 284(2). P. 499— 513.

20. Kondrashova N. N. Pasechnik M. N., Leiko U. M. (2017). Manifestation of a new magnetic flux emergence in the active region NOAA 11024. Fourth UK-Ukraine-Spain Meeting on Solar Phys. and Space Sci., 28.08-01.09 2017. Kyiv, Ukraine. Book of abstracts. P. 62.

21. Kubo M., Chye Low B., Lites B. W. (2014). Unresolved mixed polarity magnetic fields at flux cancellation site in solar photosphere at 0.3" spatial resolution. Astrophys. J. Lett. 793(1). article id. L9. 5 p.

22. Li Z., Fang C., Guo Y., et al. (2015). Diagnostics of Ellerman bombs with high-resolution spectral data. Res. Astron. Astrophys. 15(9). article id. 1513.

23. Matsumoto T., Kitai R., Shibata K., et al. (2008). Height dependence of gas flows in an Ellerman bomb. Publs Astron. Soc. Jap. 60(1). P. 95—102.

24. Nelson C. J., Scullion E. M., Doyle J. G., et al. (2015). Small-scale structuring of Ellerman bombs at the solar limb. Astrophys. J. 798(1). article id. 19. 9 p.

25. Nelson C. J., Shelyag S., Mathioudakis M., et al. (2013). Ellerman bombs — evidence for magnetic reconnection in the lower solar atmosphere. Astrophys. J. 779(2). article id. 125. 10 p.

26. Palacios J., Balmaceda L. A., Vargas Domínguez S., et al. (2012). Observations of vortex motion in the solar photosphere using Hinode-SP data Hinode-3. The 3rd Hinode Science Meeting ASP Conference Series. 454 / Eds T. Sekii, T. Watanabe, and T. Sakurai. Astronomical Society of the Pacific. P. 51—54.

27. Pariat E., Aulanier G., Schmieder B., et al. (2004). Resistive emergence of undulatory flux tubes. Astrophys. J. 614(2). P. 1099—1112.

28. Pasechnik M. N. (2014). Plasma motions in the solar loop of emerging magnetic flux. Kinematics and Physics of Celestial Bodies. 30(4). P. 161—172.

29. Pasechnik M. N. (2016). Spectral study of a pair of Ellerman bombs. Kinematics and Physics of Celestial Bodies. 32(2). P. 55—69.

30. Pasechnik M. N. (2018). Spectral study of Ellerman bombs. Photosphere. Kinematics and Physics of Celestial Bodies. 34(2). P. 68—81.

31. Pierce A. K., Breckinridge J. B. (1972). The Kitt Peak table of photographic solar spectrum wavelengths. Kitt Peak National Observatory. Contribution N 559.

32. Rueedi I., Solanki S. K., Livingston W., Stenflo J. O. (1992). Infrared lines as probes of solar magnetic features. III. Strong and weak magnetic fields in plages. Astron. and Astrophys. 263(1)/2. P. 323—338.

33. Rutten R. J., Vissers G. J. M., Rouppe van der Voort L. H. M., et al. (2013). Ellerman bombs: fallacies, fads, usage. J. Phys. Conf. Ser. 440(1). article id. 012007.

34. Sanchez Almeida J., Lites B. W. (1992). Observation and interpretation of the asymmetric Stokes Q, U, and V line profiles in sunspots. Astrophys. J. 398(1). P. 359—374.

35. Sankarasubramanian K., Rimmele T. (2002). Bisector analysis of Stokes profiles: effects due to gradients in the physical parameters. Astrophys. J. 576(2). P. 1048—1063.

36. Scharmer G. B., de la Cruz Rodriguez J., Sutterlin P., Henriques V. M. J. (2013). Opposite polarity field with convective downflow and its relation to magnetic spines in a sunspot penumbra. Astron. and Astrophys. 553. id. A63. 15 p.

37. Scherrer P. H., Bogart R. S., Bush R. I., et al. (1995). The solar oscillations investigation — Michelson Doppler Imager. Solar Phys. 162(1)-2. P. 129—188.

38. Schlichenmaier R., Collados M. (2002). Spectropolarimetry in a sunspot penumbra. Spatial dependence of Stokes asymmetries in Fe I 1564.8 nm. Astron. and Astrophys. 381. P. 668—682.

39. Schlichenmaier R., Rezaei R., Gonzalez N. B. (2012). On the formation of penumbrae as observed with the German VTT SOHO/MDI, and SDO/HMI. / 4th Hinode Science Meeting: Unsolved Problems and Recent Insights, ASP Conference series, 455. (Proceedings of a conference held 11-15 October 2010 in Palermo, Italy) / Eds L. R. Bellot Rubio., F. Reale, M. Carlsson. San Francisco: Astronomical Society of the Pacific, P. 61.

40. Shimizu T., Lites B. W., Katsukawa Y., et al. (2008). Frequent occurrence of high-speed local mass downflows on the solar surface. Astrophys. J. 680(2). P. 1467—1476.

41. Sigwarth M. (2001). Properties and origin of asymmetric and unusual Stokes V profiles observed in solar magnetic fields. Astrophys. J. 563(2). P. 1031—1044.

42. Skumanich A., Lites B. (1991). Velocity gradients across a flaring neutral line from Stokes II measureents / Solar Polarimetry (Proceedings of the 11th Sacramento Peak Summer Work shop) / Ed. L. J. November. Sunspot, NM: National Solar Observatory.P. 307—317.

43. Sylwester B., Sylwester J., Siarkowski M., et al. (2011). Physical characteristics of AR 11024 plasma based on SPHINX and XRT Data. Cent. Eur. Astrophys. Bull. 35(1). P. 171—180.

44. Valori G., Green L. M., Démoulin P., et al. (2012). Nonlinear force-free extrapolation of emerging flux with a global twist and serpentine fine structures. Solar Phys. 278(1). P. 73—97.

45. Vargas Domínguez S., van Driel-Gesztelyi L., Bellot Rubio L. R. (2012). Granular-scale elementary flux emergence episodes in a solar active region. Solar Phys. 278(1). P. 99—120.

46. Vargas Domnguez S., Palacios J., Balmaceda L., et al. (2015). Evolution of small-scale magnetic elements in the vicinity of granular-sized swirl convective motions. Solar Phys. 290(2). P. 301—319.

47. Vissers G. J. M., Rouppe van der Voort L. H. M., Rutten R. J. (2013). Ellerman bomb at high resolution. II. Triggering, visibility and effect on upper atmosphere. Astrophys. J. 774(1). article id. 32. 14 p.

48. Viticchie B., Sanchez Almeida J. (2011). Asymmetries of the Stokes V profiles observed by HINODE SOT/SP in the quiet Sun. Astron. and Astrophys. 530. id. A14. 10 p.

49. Watanabe H., Kitai R., Okamoto K., et al. (2008). Spectropolarimetric observation of an emerging flux region: triggering mechanisms of Ellerman bombs. Astrophys. J. 684(1). P. 736—746.

50. Watanabe H., Vissers G., Kitai R., et al. (2011). Ellerman bombs at high resolution. I. Morphological evidence for photospheric reconnection. Astrophys. J. 736(1). 12 p.