К ДИАГНОСТИКЕ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК : РЕ ЖИМЫ И ИСТОЧНИКИ

1. К ДИАГНОСТИКЕ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК:РЕЖИМЫ И ИСТОЧНИКИ Ковалев В.А. (ИЗМИРАН) vic.kov@yandex.ru Конференция «Физика плазмы в Солнечной системе», ИКИ, 14-18 февраля 2011г СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

2. СПИСОК СТАТЕЙ ПО ТЕМЕ Ковалев В.А., Чернов Г.П., Ханаока Й. Письма в АЖ, 2001 Ковалев В.А., Сомов Б.В., Письма в АЖ, 2003 Ковалев В.А., Ковалев И.В., Нелинейныймир, 2009 Биленко И.А., Ковалев В.А., Письма в АЖ, 2009 Ковалев В.А., Лаптухов А.И. Физика плазмы, 2009; Ковалев В.А., Нелинейный мир, 2010 Ковалев В.А., Вальчук Т.Е.,Ишков В.Н., Костюченко И.Г., Савченко М.И., Чариков Ю.Е., Пулковский сборник, 2010

3. ПЛАН • Дифференциальный метод • Обнаружение быстрых и медленных режимов T, EM • Начало вспышки: быстрый нагрев + уменьшение ЕМ • Расщепленный максимум Н(Т) • Режимы и (T-EM) диаграмма («гистерезис») • Новый эффект связи жесткого рентгена • Источник нагрева • Быстрый нагрев в режиме «с обострением» • Медленный нагрев – результат роста охлаждения (ЕМ) • Ускорение и нагрев в магнитной ловушке с перетяжками • Наблюдения перетяжек? • Термомагнитные волны в трубке и накопление энергии • К модели вспышки с перетяжками

4. Дифференциальный метод экспоненциальный H = const быстрый |H| возрастает медленный |H| уменьшается |H|-1- характерное время

5. Вспышка 29..10..2003GOESX10/ 2B Основные интервалы вспышечного импульса Биленко И.А., Ковалев В.А.., Письма в АЖ, 2009

6. Вспышка 05.07.2009.С2.7/SF КОРОНАС-ФОТОН По сглаженным значениям суммарного (1.7-16.9)кэВ потока SXR вычисленные температура плазмы T (кэВ), мера эмиссии EM (1048 см –3) и ихлогарифмические производные Н(Т), Н(ЕМ) dim EM Расщепление Н(Т) Ковалев В.А., Вальчук Т.Е.,Ишков В.Н., Костюченко И.Г., Савченко М.И., Чариков Ю.Е., Пулковский сборник, 2010

7. (T-EM) –диаграмма («гистерезис») и режимы нагрева • Расщепление Н(Т): • А, В - «точки поворота» • А (240с.): • минимум ЕМ интервалы с A В В (310с.): максимум Нmax переключение на медленный нагрев, A начало быстрого роста ЕМ

8. Исходные и сглаженные значения суммарного (1.7-16.9) кэВ потока SXR (10 –7 Вт/м2) и жесткогорентгенаHXR (>20кэВ) (КОРОНАС-ФОТОН вспышки 05.07.2009 С2.7/SF, производная меры эмиссии ЕМ • Наличие одновременно • FНXRиFSXRуказывает • на одновременное • ускорение частиц • и нагревплазмы • Новый эффект: • максимумыFНXRи • Н(ЕМ) совпадают t ò µ / / F ( t ) dt ln(EM) HXR t 0

9. Быстрый и медленный нагрев: источники Уравнение энергии внутренняя энергия в пренебрежении охлаждением источник нагрева радиационное охлаждение тепловой поток

10. Начало вспышки (160-240)c.(пик А): быстрый нагрев при уменьшении ЕМ источник нагрева ~ (05.07.2009)

11. Быстрый нагрев без учета диссипации Зависимость от начальных условий быстрый, режим с «обострением»: - возрастает экспоненциальный медленный

12. Медленный нагрев: источник + радиационное охлаждение при ~ оценка сверху: H=Hmax быстрый рост ЕМ (>310 c.): 5.07.2009 Оценка по Hmax TH=1.12 кэВ и Tmax=1.7 кэВ

13. Источник ускорения и нагрева в магнитнойтрубке: деформируемая ловушка сходящиесяперетяжки : продольный адиабатический инвариант (механизм Ферми) поперечный адиабатический инвариант (бэтатронный механизм) Ковалев В.А., Сомов Б.В., Письма в АЖ, 2003

14. Неэкспоненциальный спад Т(t) быстрый, (440-520)с. медленный, (520-600)с. 550 с. – максимум ЕМ

15. В SXR на фоне «теплой» плазмы с 0.6 кэВ обнару-ружены мелкомасштабные с минимальным размером 2000 км высокотемпературные (2-5) кэВ структуры. В магнитной петле структуры имеют вид гирлянды горячих ядер Структурыформируются, «взаимодействуют» между Локализованные структуры вспышечной плазмы –результат перетяжек магнитных трубок? YOHKOH/SXT,HXT Тe 05:06:50 1997:11:28 собой, объединяются иисчезают. Кратковременные (менее минуты); квазистационарные – на протяжении всей горячей фазы вспышки. Ковалев В.А., Чернов Г.П., ХанаокаЙ., Письма в АЖ, 2001

16. m=0 m=1 m=2 Термомагнитные слои магнитнойтрубки.Накопление энергии На основе стационарных решений уравненийдвухжидкостной МГД показано,что в результате тепловой неустойчивости могутустанавливаться стоячие термомагнитные волны. функция Бесселя го порядка Для теплопроводности поперек магнитного поля Т=106 К,В >10 Гс ┴(T)≈3∙10−16n2T−1/2B−2 при n=109см-3, неустойчивы Ковалев В.А., Лаптухов А.И. Физика плазмы, 2009;

17. К модели вспышки Ловушка со сходя- щимися пробками Ускорение заряженных частиц Нагрев плазмы Кинетическая энергия перетяжек + энергия термо- магнитных слоев Высыпание в пробки Перетяжки магнитной трубки «Испарение» и заполнение ловушки Нагрев хромосферы

18. В профилях потоков рентгена, T и EM обнаружены • быстрые и медленные неэкспоненциальные режимы. • Быстрый рост Т в начале вспышки является результатом • ускорения частиц и нагрева плазмы в магнитной ловушке • Переключение быстрого нагрева на медленный возни- • кает в результате усиления радиационного охлаждения, • обусловленного быстрым «испарением» хромосферы • Новые эффекты: максимумы потока жесткого рентгена и • Н(ЕМ) совпадают; двухступенчатое уменьшение ЕМ • Источник нагрева Тb ;наблюдения: 1< b < 3 • в ловушке со сходящимися перетяжками b ~ 1.5 • Наличие перетяжек подтверждается наблюдениями • мелкомасштабных высокотемпературных структур • Накопление энергии в термомагнитных слоях • магнитных трубок • Предложена модель вспышки с перетяжками Основные выводы

19. Спасибо за внимание!