Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://solarwind.cosmos.ru/nov13-20.doc Дата изменения: Wed Mar 17 14:32:49 2004 Дата индексирования: Mon Oct 1 19:49:03 2012 Кодировка: koi8-r

Анализ периода активности 13 - 20 November 2003 по спектрально-
поляризационным радионаблюдениям на РАТАН-600.
В.М.Богод,
Специальная астрофизическая обсерватория РАН
С.Х.Тохчукова
Главная астрономическая обсерватория РАН
Абстракт.
Приведен анализ солнечной активности в период с 13 по 20 ноября 2003г. по
данным радионаблюдений на РАТАН-600 в широком диапазоне сантиметровых волн.
Показано, что особенности спектров поляризации радиоисточников АО 0501 и АО
0508 позволяют их отнести к классу вспышечно-продуктивных активных областей
(ВПАО) на ранней стадии их обнаружения в радиодиапазоне.

Инструмент: РАТАН-600
Диапазон волн: 1.83 см - 15 см
Диаграмма направленности: [pic] [pic]
Радиотелескоп РАТАН-600 имеет умеренное пространственное разрешение в
горизонтальной плоскости (<15" на волне 2 см) и низкое разрешение в
вертикальной плоскости (около 15' на волне 2 см). Размеры диаграммы
меняются пропорционально длине волны. Наблюдения выполнялись как в режиме
одиночного сканирования (3 - 5 наблюдений в день), так и в режиме
многократного сканирования (60 сканов в день с интервалом 4 минут в течение
4 часов).
Общие сведения о периоде активности.
После того, как АО 0486 ушла с видимой полусферы Солнца, солнечная
активность в течение почти 2 недель была крайне низкой. Активность вновь
возросла после возвращения на видимый диск активной области 484 (под
номером 501), которая стала наиболее геоэффективной. Эта АО, как и две
другие активные области (507(488) и 508(486)) были уже не так велики,
сложны и активны.
Данные станций GOES-8 и SOHO об активности периода
|11.13 1321-1417 |Вспышка M1.6, S03W61, АО 0498 |
|11.13 0454-0506 |Вспышка M1.6, АО 0501 |
|11.17 0128-0139 |Вспышка M1.2 |
|11.17 0855-0919 |Вспышка M4.2, S01E33, АО 0501 |
|11.18 0134-0142 |Вспышка M1.8, АО 0501 |
|11.18 0723-0806 |Вспышка M3.2, N00E18, АО 0501 |
|11.18 0812-0859 |Вспышка M3.9, N00E18, АО 0501 |
|11.18 0923-1101 |Вспышка M4.5 АО 0508 |
|11.19 0355-0406 |Вспышка M1.7, N01E06, АО 0501 |
|11.20 0147-0228 |Вспышка M1.4, N03W08, АО 0501 |
|11.20 0735-0753 |Вспышка M9.6, N03W12, АО 0501 |
|11.20 09?? |SEP > 1,5,10 MeV |
|11.20 1600-2000 |Kp=9- |
|11.20 20.00 |Dst=-429 (dT=58ч, V=700км/с) (dT=40ч, |
| |V=1040км/с) |
|11.20 2342-2358 |Вспышка M5.8, N02W17, АО 0501 |

13 November АО 501 две вспышки класса М, первую в 0501 UT, другую в
0929 UT. Последняя событие было большой продолжительности,
сопровождавшееся радиовсплеском II типа(595 km/s).
17 November АО 501 произвела вспышку M4.2/1N0905 UT. Вспышка
сопровождалась всплеском II типа (445 km/s) и КВМ со скоростью 1085 km/s.
18 ноября - АО 501 произвела вспышки M3/2n в 0752 UT и M3/2n в 0831
UT (сопровождались сильными радиовсплесками IV и II типа). КВМ в 0716 UT
к югу и западу от области 501.
АО 508 (486) произвела последнюю большую вспышку (M4.5, начало 09:23
UT, максимум 10:11 UT) на восточном лимбе.
19 ноября - импульсная M1 вспышка наблюдалась в области 501
20 ноября- высокая вспышечная активность в АО 501.
Вспышка (M3.2/2N N00W18, начало 07:16 UT, максимум 07:54 UT)
Вспышка M9.6/2b в 07:47 UT (сопровождалась всплеском IV-типа 9700 sfu)
Вспышка M3.9, (начало 08:12 UT, максимум 08:31 UT)
Вспышка M5.8 в 23:53 UTC. (была источником >10 MeV протонного события
начавшегося в 23:55UT 21 ноября).
20 ноября началась исключительно большая буря, по-видимому, связанная с
вспышками 18 ноября (как минимум с двумя центральными, а возможно и со
всеми тремя).

Особенности отличий активности периода 13-20 ноября по сравнению с периодом
30 октября -5 ноября
1. Все активные области 484 (под номером 501), 507(488) и 508(486) были
значительно слабее, по площади, менее сложны и активны, чем в
предыдущий период.После возвращения на видимый диск наиболее
геоэффективной стала активная область 484 (под номером 501) и почти
все мощные вспышки были произведены ею.
2. Активность Солнца в фоновом излучении в рентгеновском диапазоне также
была значительно слабее, чем в период активности начала ноября (
фоновый уровень около [pic],что на порядок ниже).
3. Общая особенность радиоизлучения состояла в том, что наиболее
вспышечно-продуктивная АО 501 имела стабильные спектрально-
поляризационные характеристики, с небольшими вкраплениями источников с
нетепловыми спектрами. Напротив область АО 508 имела мощную развитую и
сложную структуру на средних волнах сантиметрового диапазона. Но эта
область произвела лишь одну мощную вспышку класса M 4.5.


Рис.1 Нанесение моментов наблюдений на РАТАН-600 ( в виде вертикальных
зеленых линий) на временную ось активности Солнца в рентгеновском диапазоне
(данные GOES)
[pic]
Рис.2 Динамика поляризованного излучения АО 0501 с дня появления на диске
13 ноября по 16 ноября на волне 1.83 см.
Анализ активности этого периода указывает на раннее появление (13 ноября)
поляризованного излучения АО 0501 на восточном лимбе в радиодиапазоне,
тогда как в оптике она еще не была зарегистрирована. На следующий день в
структуре области появился (см.рис.2) новый радиоисточник с левым знаком
поляризации, который стал доминирующим в течение всего времени ее
пребывания на диске. Вокруг этого источника сохранялась правополяризованная
оболочка. Такая структура типична для областей генерирующих протонные
события и не противоречит критерию Танака-Еноме, который был разработан для
более длинных волн 3 и 8 см [1]. Справа приведены данные магнитографа MDI
SOHO во времена близкие к моментам наблюдений на РАТАН-600. Сканы
поляризованного излучения сделаны с ножевой диаграммой РАТАН-600, которая
для этой волны составляет 15 угл.сек * 15 угл. минут. На этом рисунке также
видно, что поляризованная структура АО 0501 значительно отличается от
оптической в значительной степени из-за эффекта проекции вблизи восточного
лимба. Это еще раз указывает на формирование вспышечного процесса в слоях
нижней короны и переходного слоя хромосерф-корона.


[pic]
Рис.3 Регистрация момента вспышки М 4.2 17 ноября 2003г. в одномерном
скане интенсивности и круговой поляризации на волне 1.83 см
17 ноября состоялось одно наблюдение на РАТАН-600 в центральном азимуте в
5h 58m UT и совпало с моментом генерации вспышки М4.2 в АО 0501. Потоки
радиоизлучения возросли многократно с сильным усложнением структуры.
Смены знака круговой поляризации указывают на разброс высокотемпературной
плазмы вовнутрь и наружу солнечной атмосферы.
[pic]
Рис.4 Динамика поляризованного излучения АО 0501на волне 1.83 см и
оптической магнитной структуры перед вспышкой 20 ноября 2003г.
На рис.4 приведена ежедневная динамика поляризованного излучения АО 0501
в течение 18-20 ноября 2003г. Согласно наблюдениям в радиодиапазоне на
волне 1.83 см сохранялась R-L-R структура, которая постепенно
разрушалась. Вспышка уровня М9.6 могла произойти в любой из этих дней.
После этой вспышки АО0501 стала необратимо разрушаться , что отразилось
на падении величины сигнала 20 ноября. Следует отметить стабильность
магнитной структуры на уровне фотосферы в течение этих дней ( см.
магнитограммы SOHO MDI на рис.4 справа).
Поведение спектральных характеристик поляризованного радиоизлучения
АО 0501 в течение всего периода было переменным, поскольку большая часть
моментов радио наблюдений проходили в близи моментов генерации вспышек. При
этом, в структуре по обеим сторонам от центрального источника положительной
полярности появлялись источники с отрицательной (правой) полярностью (см.
рис.5).
[pic]
Рис.5 Сопоставление профилей АО 501 на нескольких длинах волн для 16 ноября
(9h49m UT) (черная линия) и 18 ноября (9h49m UT) (синяя линия). Видно,
появление источников отрицательной (правой) поляризации по обеим сторонам
от центрального (положительного) радио источника в регистрациях 18 ноября
по сравнению с кривыми для 16 ноября. Спектры этих радиоисточников
приведены на рис.7.
[pic]
Рис.6 Одномерные сканы радиоизлучения в диапазоне 1.83 см - 6.52 см
восточной полусферы диска Солнца. На восточном лимбе находится АО
0508(0486) имеет характерную для вспыхивающих областей структуру, однако
она произвела лишь одну вспышку класса М4.5. Активная область АО0501 имеет
на коротких волнах характерное обрамление в виде источников отрицательной
полярности.
Подробные одномерные сканы приведены на рис.6, на котором представлена
восточная полусфера диска Солнца, тогда как западная полусфера была
свободна от сильных радиоисточников. Здесь на западном лимбе присутствует
хорошо развитая АО 0508 (486). Спектральные характеристики поляризованного
излучения также указывают на ее вспышечную активность. Однако она произвела
лишь одну вспышку класса М 5.6
[pic]
Рис.7 Спектры радиоисточников, выделенных в структуре АО 0501 по
наблюдениям 18 ноября 2003г.
. На рис. 7 приведены широкодиапазонные спектры всех радиоисточников группы
АО 0501.. Видно, что поляризованный (правый знак) поток восточного и
западного радиоисточников растет с частотой, что указывает на появление в
структуре АО 0501 источников с нетепловыми спектрами. Это указывает с одной
стороны на поступление магнитной энергии в данную активную область и, с
другой, на возможную генерацию следующих вспышек.

[pic]
Рис.8 Одномерные сканы поляризации АО 0501 20ноября 9h50m UT в различных
частях диапазона сантиметровых волн.
Из рассмотрения рис.8 видно, что в структуре АО 0501на средних волнах
(2.67см - 3.06 см) проявляется источник правой поляризации с восточной
стороны. Спектр этого источника также указывает на его нетепловую природу,
однако высоты его существования существенно выше, поскольку он отсутствует
на коротких сантиметровых волнах.
Заключение
Таким образом, несмотря не совсем удачное расположение моментов наблюдений
на РАТАН-600 относительно моментов генерации вспышек в период с 13 по 20
ноября, что помешало исследовать подробно предвспышечную стадию активной
области АО 0501, теме не менее можно сделать следующие выводы:
1. Активные области АО 0501 и АО 0508, произведшие мощные вспышки были
обнаружены в радиодиапазоне за день до проявления их на фотосфере на
оптических магнитограммах SOHO MDI.
2. Данные спектра поляризации этих областей позволили отнести их классу
вспышечно-продуктивных активных областей (ВПАО) [2] также на ранней
стадии их появления на диске.
3. Изменение текущей структуры поляризованного потока позволяют судить о
энергоемкости данной активной области и ее вспышечной продуктивности.
Литература
[1] Tanaka H., Enome S.: The microwave structure of coronal condensations
and its relation to proton flares// Solar Phys. 1975. V.40, P.123-131.
[2] Bogod V.M., Tokhchukova S.Kh.: Peculiarities of the Microwave Emission
from Active Regions Generating Intense Solar Flares// Astronomy
Letter.2003. V. 29, P.263-273