Preflare X-Ray Pulsations with Sources Outside the Main Flare Active Region

Issue number 5 from 01.09.2023

Ранее мы показали, что по характеру расположения источников предвспышечных рентгеновских пульсаций относительно основной солнечной вспышки события разделяются по крайней мере на два типа: в событиях типа I источники пульсаций и основной вспышки находятся в одной активной области (АО), а в событиях типа II – в разных. В данной работе представлен анализ события типа II, в котором по данным космической обсерватории Ramaty High-Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI) рентгеновские источники предвспышечных квазипериодических пульсаций (с периодом P = 1.5 ± 0.1 мин), начавшихся в ~18:02 UT, располагались в АО 11 884 в Западном полушарии, а источники основной вспышки M1.0 SOL2013-11-05T18:08 в АО 11 890 в Восточном полушарии. Пульсации также наблюдались с помощью Gamma-Ray Burst Monitor (GBM) на борту космической обсерватории Fermi и X-Ray Sensor (XRS) на борту Geostationary Operational Environmental Satellite (GOES), что исключает возможность их искусственного происхождения. По данным Atmospheric Imaging Assembly (AIA) на борту Solar Dynamics Observatory (SDO) в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне установлено, что источники пульсаций располагались в основании корональных струй (джетов), истекавших со скоростями ~100–1500 км/с. Расстояние между АО 11 884 и АО 11 890 составляло ~1.4 R_S. Плазме струй потребовалось бы ~17–250 мин, чтобы достичь АО 11 890, что намного больше времени межу началом пульсаций (струй) и вспышкой (~6 мин), к тому же в картинной плоскости струи истекали в противоположном (западном) от активной области вспышки направлении. В короне не наблюдались петли, соединяющие АО 11 884 и АО 11 890. Более того, не обнаружено соединения этих областей силовыми линиями магнитного поля, экстраполированного с фотосферы в корону в потенциальном приближении. Эти аргументы свидетельствуют о том, что струи (и связанные с ними пульсации) не могли быть триггером вспышки. Таким образом, представлен яркий пример события, в котором не было физической связи между предвспышечными рентгеновскими пульсациями (и струями) и последовавшей за ними вспышкой. Это событие демонстрирует важное значение пространственно-разрешенных наблюдений при исследовании пульсаций на Солнце и звездах.

45 0

Evolution of Characteristics of Vertical Electric Current and Magnetic Field in Active Regions of the Sun and their Relation to Powerful Flares

Issue number 2 from 18.04.2024

Изучение эволюции магнитного поля и электрических токов в активных областях Солнца на длительном интервале времени представляет интерес для понимания процессов накопления и выделения энергии в них, приводящих к разнообразным явлениям, оказывающим влияние на космическую погоду. В этой работе на основе фотосферных векторных магнитограмм инструмента Helioseismic and Magnetic Imager на борту Solar Dynamics Observatory был проведен анализ эволюции ряда характеристик магнитного поля и вертикального электрического тока в трех активных областях 11158, 11675 и 12673, произведших вспышки классов М и Х, на протяжении времени от их зарождения в восточном полушарии, во время прохождения по солнечному диску и до исчезновения вблизи западного лимба с шагом 2 часа. Рассматриваемые характеристики включали в себя: показатель степенной функции плотности вероятности абсолютного значения плотности вертикального электрического тока, максимум абсолютного значения плотности вертикального тока, знаковый и беззнаковый вертикальный ток, беззнаковые вертикальный и горизонтальный магнитные потоки, энергия нелинейного бессилового и потенциального магнитного поля, свободная магнитная энергия, а также количество островов с сильными вертикальными токами. Найдены некоторые закономерности в поведении рассматриваемых характеристик при эволюции активных областей, в частности относительно возникновения вспышек. Рассчитаны коэффициенты корреляции между парами всех рассматриваемых характеристик. Дополнительно, показана перспективность подхода М. Ашвандена для прогнозирования максимального рентгеновского класса вспышки на основе вычисления энергии потенциального магнитного поля в активных областях. Полученные результаты могут использоваться при прогнозировании мощных солнечных вспышек.

29 0

Models for Short-Term Forecast of Maximum X-Ray Class of Solar Flares Based on Magnetic Energy of Active Regions

Issue number 5 from 15.10.2024

Выполнена проверка и сделана оценка точности модели краткосрочного (24 ч) прогнозирования максимального рентгеновского класса солнечных вспышек на основе степенной зависимости от энергии потенциального магнитного поля активной области, которая была предложена M. Aschwanden в 2020 г. Для этого проанализирована выборка из 275 вспышек (253 M-класса и 22 X-класса) в изолированных активных областях на Солнце в 2010−2023 гг. Экстраполяция магнитного поля в нелинейном бессиловом и потенциальном приближениях сделана с помощью GX Simulator на основе фотосферных векторных магнитограмм инструмента Helioseismic Magnetic Imager на борту Solar Dynamics Observatory. Установлено, что в 6% случаев модель дает заниженный прогнозируемый максимальный класс вспышки относительно наблюдаемого (максимальное занижение в 4.4 раза). Точность модели (среднее отношения наблюдаемого к прогнозируемому максимальному классу вспышек) 0.31 ± 0.47. Предложены четыре другие статистические модели, две из которых так же, как и обсуждаемая модель, основаны на степенной зависимости максимального класса вспышки от энергии потенциального магнитного поля, а две другие – на степенной зависимости от свободной магнитной энергии. Эти модели дают меньшее количество заниженных прогнозов (или не дают совсем) максимального класса вспышки, но примерно в два-три раза более низкую точность прогноза от 0.11 до 0.17. Дополнительно на основе полученного статистического материала сделаны оценки предельного рентгеновского класса солнечных вспышек. Пять моделей дали разные предельные значения от ~X14 до ~X250. Кратко обсуждается реалистичность этих значений и возможность уточнения моделей на основе расширения выборки событий.

45 0