Наблюдения Солнца в диапазоне H-альфа - Сонечные пятна

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПОЯВЛЕНИЯ ГРУПП: В белом свете, ранним индикатором появления новой группы часто является появление нескольких крохотных пор на малом расстоянии друг от друга и иногда сопровождаемых факелами. В диапазоне H-альфа, биполярная группа начинает свою жизнь с яркого овального флоккула с несколькими малыми выбросами. Несколько часов спустя, поры и дуговая волоконная система (AFS) начинают проявляться на фоне флоккула, формируя так называемую область выходящего потока излучения (EFR). AFS обычно состоит из нескольких тонких волокон, образовывающих дуги между полями трубки потока выходящего магнитного излучения (часто поля трубки отмечены порами.) AFS трассирует силовые линии магнитного поля и по виду напоминает классическое изображение силовых линий магнита. В AFS волокнах наблюдается восходящее движение вещества (допплеровский сдвиг к синему) в их верхушках и нисходящее (сдвиг к красному) - в основаниях. Возле центра области EFR также можно наблюдать маленькие яркие точки эмиссии H-альфа, которые известны как бомбы Эллермана: они "живут" всего по несколько минут.

Далее происходит стремительное развитие EFR области: некоторые поры начинают увеличиваться в размерах или сливаться с другими, образовывая первые тени солнечных пятен. Обычно пятна с полярностью "p" образовываются первыми и затем двигаются на запад относительно пятен полярности "f" во главу группы со скоростью около 1 км/с. Спустя один-два дня после появления, первые пятна начинают развивать свою полутень, их движение замедляется или останавливается, а дуговые волкона, соединенные с ними, исчезают или извергаются вверх. Пятна "p" продолжают двигаться на запад, пока продолжается поток излучения. В таких случаях обычно наблюдается флоккул и отрывки AFS возле центра группы, где могут образоваться дополнительные поры или пятна. Яркие флоккулы с дуговыми системами - хорошие индикаторы того, что поток магнитного излучения все еще продолжается. Пятна "f" останутся на месте или будут медленно дрейфовать на восток. В больших активных группах, пятна "f" могут продолжать свое развитие до тех пор, пока они не превзойдут пятна "p" по своим размерам.

В некоторых случаях, в ходе развития области, появится только одно пятно "p" с ярким флоккулом и несколькими хвостовыми волокнами вместо ведомых пятен - это группа класса альфа. В таких группах флоккул редко когда наблюдается во главе, если, конечно, область с противоположной полярностью не выходит на поверхность где-то рядом. Если небольшие области EFR развиваются со сдвигом от центральной оси AFS, образуется своего рода флоккульный "палец", простирающийся до нового полюса, пока не произойдет воссоединение полей. Если EFR образовывается глубоко внутри флоккула, пятно с противоположной полярностью будет окружено волоконцами арок перехода поля (FTA), соединяющимися с флоккулом.

Группы бета формируются только когда одна или две одинаково расположенные трубки потока выходят на поверхность. Другие, более протяженные группы, формируются при нескольких диполей, если они расположены концом к концу, в некоторых случаях порождая группы бета-гамма, если полярности смешаны. Множество трубок потока, образовавшихся близко друг к другу в последовательности или с наклоном, могут образовать группы гамма или дельта.

По мере ослабевания магнитного потока излучения, отдельные пятна диполи (или нескольких диполей) часто начинают взаимодействовать с локальными магнитными полями или другими пятнами, как будто бы они никогда не были соединены вместе. Главное доминирующее пятно часто формирует магнитные связи с отдаленными полями, иногда образовывая т.н. "ров" вокруг себя - тонкое фрагментарное светлое кольцо и группу практически радиальных H-альфа волокон, длиной около в два раза превышающей полутень пятна. Как только группа станет "зрелой" и достигнет максимально возможной длины, она будет медленно растворяться, если не будет дополнительного потока излучения для поддержания ее дальнейшей жизнедеятельности. Редко когда можно наблюдать зрелые пятна активными или движущимися если, конечно, новый поток излучения не образовывается рядом. Движение пятна, которое приводит к магнитному срезу и вспышкам, почти всегда присутствует в новых областях выходящего потока излучения (EFR), однако, следует наблюдать и зрелые пятна, т.к. новый поток излучения имеет больше шансов образоваться рядом с тем местом, где он уже образовывался ранее. Нормальное развитие EFR продуцирует довольно спокойную группу пятен, возможно готовых породить несколько слабых вспышек. После нескольких недель спокойного существования, пятна такой группы обычно уменьшаются в размерах и растворяются в две рассеянные однополярные области, иногда отмеченные H-альфа просветлениями и, возможно, волокном. В умирающих группах, меньшие "f" пятна обычно исчезают еще до того, как начинают растворяться доминирующие пятна. Большинство груп в конце концов растворяется, оставляя одно "p" пятно без флоккула, которое затем начинает уменьшаться и полностью исчезает.

Группы класса дельта являются наиболее большими и наиболее активными областями на Солнце. Группа определяется как дельта если она содержит две или более тени противоположной полярности, окруженные единой полутенью или полутеневой областью. Области с противоположными полярностями обычно находятся в пределе двух градусов друг от друга.

Группы дельта в большинстве случаев образовываются тремя способами:

1) Формируется комплекс с переплетенными диполями и инверсированными полярностями, согласно правилу Гейла-Николсона: пятна с полярностью "f" появляются во главе группы. Такие группы называются "группы-острова дельта."

2) Большая поляризованная область возникает рядом с уже существующими пятнами, что выталкивает пятна "p" в область пятен "f" (или наоборот) из-за сильного потока излучения.

3) Растущая биполярная группа пятен сталкивается с другой отдельностоящей диполью таким образом, что противоположные полярности сжимаются друг с другом (наиболее частый сценарий образования групп дельта). Однако, такое происходит только если новая диполь сталкивается с тенью, а не с флоккулом. Если новая диполь появится на месте флоккула, произойдут только солнечные вспышки без образования групп дельта. Если диполь образуется под пятном противоположной полярности или сталкивается с ним, то образуется пятно группы дельта и произойдут большие солнечные вспышки. При столкновении новой диполи с тенью той же полярности, слияние может и не произойти и, в таком случае, новая диполь и тень мирно просуществуют вместе.

Характеристика групп дельта: обычно, эти группы имеют следующие признаки:

1. Группы дельта почти всегда большие в размерах, а 90% из тех, которые имеют инверсированную полярность, проявляют большой уровнень активности - особенно солнечные вспышки. Такие группы обычно имеют сложный, неправильный или даже "поломанный" вид тени своих пятен.

2. Группы дельта образовываются слиянием пятен с противоположными полярностями из разных диполей. Такие слияния соединены срезанными линиями магнитного поля вместо прямых линий силы в свободном пространстве. Все пятна находятся внутри одной области полутени.

3. Пятна группы дельта редко когда "переживают" одно вращения солнечного диска и исчезают быстрее, чем другие пятна такого же размера (однако, новые дельта пятна могут образовываться в том же комплексе.)

4. Ориентация полярностей в пятнах группы дельта обычно инверсирована по сравнению с правилами Гейла-Николсона.

5. Пятна группы дельта не всегда разделяются и обычно "умирают" связанными вместе (тени пятен редко когда отделяются от своей группы.)

6. Активные области дельта обычно испускают яркую H-альфа эмиссию, особенно над своими тенями - знак продолжающегося потока излучения. Иногда может быть видно волокно, выходящее из группы или пересекающее ее.

стр. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7