Oco6eнности физических и динамических характеристик источников микроволнового излучения над нейтральной линией магнитного поля солнечных активных областей тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.03 ВАК РФ

На правах рукописи УДК 523.98

сыч ^оберг Андреевич

Особенности фйзЙе'скйх и динамических характеристик источников микроволнового излучения над нейтральной линией магнитного поля солнечных активных областей

01.03.03 - Гелиофизика и физика солнечной системы

Автореферат диссертации ра соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Иркутск - 1998

Работа выполнена в орден?. Трудовою Красного Знамени институте солнечно-земной физики Сибирского отделения РАН (г. Иркутск)

Научные руководители: - доктор физико-математических наук

A.M. Уралов (ИСЗФ СО РАН)

- кандидат физико-математических наук Т.А. Тресков (ИСЗФ СО РАН)

Официальные оппоненты: - доктор физико-математических наук

профессор Г.Б. Гельфрейх (ГАО РАН) кандидат физико-математических наук

B.П. Максимов (ИСЗФ СО РАН)

Ведущая организация: Санкт - Петербургский филиал Специальной астрофизической обсерватории РАН

Защита диссертации состоится "_" _1993 г.

в__часов на заседании диссертационного совета Д.003.24.01

по присуждению ученой степени доктора физико-математических наук i Институте солнечно-земной физики, г. Иркутск. С диссертацией можно познакомиться в библиотеке ИСЗФ СО РАН.

Автореферат разослан 1998 г.

Адрес: 664033, Иркутск, ул. Лермонтова, 126, ИСЗФ СО РАН

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат физико-математических наук

ß/ А.И. Галкин

ОБ1ЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы обусловлена неослабевающим интересом к «следованию природы солнечной активности, определяющей многие еофизические процессы и состояние околоземного пространства, актуальностью к необходимостью получения новых сведений об особенностях ¡троения и развития активных областей (АО) в короне Солнца. Весьма информативным в этом плане является микроволновое излучение солнечной пмосферы. Используемые в работе данные о распределении интенсивности и круговой поляризации микроволнового излучения Солнца с достаточно высоким угловым и временным разрешением получены в рамках программы регулярного мониторинга солнечной активности на Сибирском солнечном радиотелескопе (ССРТ). Основной задачей предлагаемого исследования стал поиск в структуре микроволнового излучения АО предвестников мощных вспышек, которые проявляются в виде всплесков рчдио и рентгеновского излучения. Как показали результаты исследований, таким предвестником являются долгоживущие, достаточно компактные микроволновые источники, которые проецируются на линию инверсии фотосферного магнитного поля активной области, получившие условное название NLS (Neutral f ine associated Sources). Анализ Характеристик этих источников на основе данных ССРТ показал следующее: NLS - едва ли не единственная конкретная деталь в пространственной структуре микроволнового излучения АО, появление которой предшествует (сутки, часы) началу мощной рентгеновской вспышки. Растущая уверенность в достоверности этого результата позволяет думать о взаимообусловленности физических причин, приводящих к появлению NLS и последующему развитию вспышечного процесса в магнитосфере АО.

В этой связи позволительно думать о двух аспектах проблемы NLS. Прикладной аспект связан с возможностью прямого прогноза крупных вспышек мягкого рентгена (по крайней мере, балла X). Научный аспект

проблемы NLS связан с задачей формирования бл&гоприятных (начальных; условий, на фоне которых возможно зарождение двухленточной солнечно! вспышки.

История изучения NLS насчитывает свыше десяти лет. Эти источники эпизодически наблюдались на таких крупнейших радиотелескопах мира как Very Large Array (VLA) н Westerbork Radio Telescope (WSRT) и располагались над линией инверсии магнитного поля активной области. В ряде случаев NLS ассоциировались с волокнами активных областей, арочными системами волокон, X - ray петлями и с Emerging Flux Regions (EFR) в развитей АО. Инициатором целенаправленного изучения NLS в России явилась группа солнечных радиоастрономов, работающих на радиотелескопах РАТАН-600 и Большой Пулковский радиотелескоп (БПР). Глазную роль при этом приобретают обнаруженные на РАТАНе квазистационарные источники с очень грутым наклоном спектра в диапазоне длин волн 2*4 см. Впоследствии они были названы "пекулярными". Принципиальными при этом оказались предположения о связи этих источников с нейтральными токовыми слоями и возможности их использования как фактор прогноза крупных протонных вспышек. И хотя "протонный" аспект прикладного использования NLS, по-видимому, требует более тщательного анализа, сам по себе факт значимости этих объектов в разрешении проблемы происхождения ч прогноза крупных асиышек остается непреложным.

Ситуация, сложившаяся в связи с проблемой экспериментального изучения NLS, сейчас такова, что среди больших радиотелескопов мирового уровня наиболее подходящим для ее разрешения оказывается ССРТ. Причиной этому являются: '"удачная", попадающая в значимый по потоку интервал спектрального диапазона NLS рабочая длина волны и достаточное угловое разрешение инструмента; ежедневный многочасовой режим работы радиотелескопа с возможностью изучения эволюции и характеристик этих источников с дискретностью во времени в несколько минут, а если

потребуется, то секунд и менее; возможность построения двумерного изображения исследуемых АО. Перечисленные обстоятельства гарантируют оригинальность полученных результатов, передовых по характеру исследований.

Цель работы заключалась в решении следующих основных задач: « Разработка программных методов и средств для исследования пространственно - временных особенностей микроволнового излучения активных областей по данным наблюдений на ССРТ.

• Поиск на рабочей волне ССРТ - 5.2 см источников над нейтральной линией магнитного поля АО (N1.8) и исследование их физических и динамических характеристик.

• Исследование связи между появлением и развитием N1.8 в активных областях и возникновением мощных вспышек балла X в мягком рентгеновском излучении.

Научная новизна работы заключается в том, что: » Получены характеристики короткопериодических колебаний

7+30 мин.) потока микроволнового излучения активных областей, свидетельствующие о значимом вкладе в изменчивость радиопотока АО флуктуаций интенсивности обла гей малых угловых размеров, расположенных вблизи линии инверсии круговой поляризации АО.

• Предложен и апробирован способ идентификации ЫЬв в структуре солнечной активной области без привлечения оптических и' магнитографических данных - путем наложения друг на друга двумерных распределений радиояркости в каналах интенсивности I и круговой поляризации V. Пик интенсивности МЬЙ при этом располагается в окрестности минимума параметра Стокса V.

о Впервые показано, что установленный ранее экспериментальный факт

ступенчатого роста потока излучения некоторых АО обусловлен ростом интенсивности N1.8 - компоненты в АО.

• Предложена классификация МЬБ по их спектральным и морфологическим характеристикам на низколежащие, «пекулярные» источники вспышечно-продуктивных АО и высоколежащие, «спокойные» N1,8.

• Установлено, что в 70% случаев, на радиокартах активных областей, накануне мощных рентгеновских вспышек балла X в 22-м солнечном цикле (1985+1995 гг), обнаруживается присутствие микроволновых источников, идентифицируемых как

На защиту выносятся:

• Разработка и внедрение программных методов и средств, позволяющих получать временные зависимости характеристик АО (поток, интенсивность, размер, одномерные координаты), а также отображать пространственные флуктуации в излучении локальных источников на диаграммах «структура АО - время».

• Вывод о том, что флуктуации минутного диапазона радиопотока некоторых АО в значительной мере определяются флуктуациями интенсивности источников, расположенных вблизи линии инверсии круговой поляризации. Идентификация ЫС8 с известным ранее явлением ступенчатого прироста потока АО.

в Метод обнаружения N11-8 на основе двумерного картографирования структуры активных областей в каналах интенсивности и круговой поляризации.

• Вывод о том, что МЬБ, будучи индикатором длительного накопления энергии и предвснышечной ее реализации в АО, играет принципиальную роль п задаче возможного прогноза крупных рентгеновских вспышек.

Научное и практическое значение работы:

Созданные пакеты профаммного обеспечения но обработке данных ССРТ с помощью персонального компьютера показали их эффективное использование для изучения флуктуационных характеристик радиоизлучения локальных источников на Солнце, что важно прн выполнении задач мониторинга солнечной активности.

Предложенный метод обнаружения NLS в активных областях методом наложения их двумерных раднонзображений в каналах интенсивности и круговой поляризации позволил проводить идентификацию NLS без привлечения дополнительной информации.

Применение этой методики при проведении поиска NLS а активных областях, в которых имели место мощные вспышки балла X в рентгеновском диапазоне, показало, что в более 70% АО за период с 1985+1995 г.г. перед вспышкой, обнаружено присутствие в их структуре радиоисточников, отождествленных как NLS. Это позволяет реализовать условия краткосрочного прогноза крупных рентгеновских вспышек.

Апробация результатов:

Результаты, изложенные в диссертации, докладывались на ряде совещаний и конференций, в частности на:

1. 4-й Всесоюзный семинар рабочей группы «Волны в атмосфере Солнца», Тбилиси, Абастуманская астрофизическая обсерватория АН Гру5. ССР, 25-27 апреля 1988.

2. XIII Консультативное совещании КАПГ по физике Солнца памяти В.Н. Степанова, 26 сентября - 2 октября 1988, Одесса.

3. XXI1 Young European Astronomers' Conference in Kharkov, Ukraine, 4-8 September 1989.

1. Объединенный семинар по солнечной радиоастрономии ГАО, CAO, СИБИЗМИР, IН1ФА11, Зеленчукская, 28 марта-1 апреля 1990.

. ¥, -

5. Научный семинар рабочей группы "Физика солнечной активности. Радиофизические исследования солнечного ветра и планет", 8-12 октября 1991, Харьков.

6. XVII Радиоастрономическая конференция, 50 лет отечественной радиоастрономии, Санкт-Петербург, 10-14 ноября, 1997

Публикации.

По чеме диссертации опубликовано 12 работ. Структура и объем диссертации:

Диссертация состоит из введения, 3 глав и заключения Объем диссертационной работы составляет 92 страниц текста, 35 рисунков, 1 таблица. Общий объем диссертации 126 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулированы задачи исследований, основные результаты, представленные к защите, кратко изложено содержание работы.

В первой главе рассматриваются вопросы, связанные с изучением колебательных процессов в микроволновом излучении АО с высоким пространственным и временным разрешением.

Широкий спектр пространственных частот, принцип действия и характеристики ССРТ, в сочетании с непрерывным мониторингом Солнца и возможностью наблюдения всех активных областей одновременно позволили изучить пространствснно-пременные особенности радионсточников на волне 5.2 см., сделать привязку спектральных составляющих короткопериодическнх колебаний (КПК) в активных областях к гонкой структуре источников, изучить собстпсиные движения источника в мелом и его деталей.

В §1 приводится описание методики обработки одномерных

распределений радиоярхостн ' Солнца (сканов) при , рутинных ежедневных наблюдениях на ССРТ. Методика получения динамических характеристик структуры локальных источников микроволнового излучения основывается на получении развертки сканов во времени посредством наложения их друг на друга, Наложение производится по расчетному времени прохождения центра Солнца через диаграмму направленности. Приведение всех сканов к одному уровню амплитуды производится путем введения отдельной калибровочной области, уровня излучения невозмущенного ■ 'Солнца, с дальнейшей иормировкоГ.. Следующая операция - выделение отклика локального источника, для чего указываются координаты источника на скане относительно расчетного центра скани и ширина отклика. Данная методика зознолила получить следующие временные характеристики радиоисточника: эадноиоток, яркостную температуру, амплитуду, одномерные и двумерные <оордннагы, степень круговой поляризации. Для отображения зространственных флуктуацнй откликов локального источника формируется г\ временная развертка в виде диаграммы ''структура АО - время".

В §2 рассматриваются спектрально-временные особенности колебаний задиоисточннков в минутном диапазоне периодов. Наблюдения проводились в режиме регулярных наблюдений с использованием многоканального 1риемннка ССРТ.

Для обнаружения колебательных процессов в активной области фименялся спектральный анализ временных рядов. Вследствие того, что сходный ряд флуктуацнй радиопотока локального источника является рядом : неравно отстоящими отсчетами, вычисление его спектра с помощью тандаргного Фурье-преобразовання будет некорректным. Под временным (искретом ряда подразумевается интервал между центрами максимальной р к ости радиоисточников или центрами тяжести на соседних сканах. Сказанный интервал меняется из-за разворота диаграммы направленности 'СРТ. Поэтому исходными являлись два ряда: физическая характеристика

источника (поток, размер, интенсивность) и моменты времени прохождения источника через диаграмму направленности инструмента.

Для получения спектральных составляющих исследуемого временного ряда применялся метод кореллопериодограмманализа (КПГА). Он основывается на подсчете коэффициентов множественной корреляции ряде

2nt 2nt

данных наблюдений, с функциями и ССАУ—-^ где Т - пробный

период, а время ' - текущее время отсчета. При таком подходе мы получаем кривую зависимости коэффициентов от периода испытуемой компоненты. Дл! определения значимости амплитуды спектральных компонент использовало критерий Фишера. После нахождения пробных периодов, при которы: указанный коэффициент максимален на заданном уровне вероятности определялись параметры квазипериодической компоненты с этим периодом.

При проведении наблюдений на радиоинтерферометре с малой базо|' (РИМБ) ранее были обнаружены KflK солнечного радиопотока с выделенным! спектральными компонентами в минутном интервале периодов с указанием н их косвенную связь с отдельными компонентами активных областей. Эт; результаты были взяты за основу при выработке концепции поиска КПК п основе данных, получаемых с помощью ССРТ. Проведенные наблюдения спектральная обработка подтвердили наличие выделенных компонент 7, 1 мин.) в спектре временного ряда флуктуаций радиопотока АО. Огмечен высокая коррепяция между изменением потока и пространственны смещением максимума яркости АО. Величина такого фл> ктуационног смещения зависит от уровня изменения потока и обусловлена возрастание интенсивности источников малых угловых размеров, находящихся вблш линии инверсии круговой поляризации. Эти источники, по-видимому, внос: основной вклад в пульсации радиопотока всей группы.

Вторая глава посвящена исследованию нового класса солнечнь

- и -

>адиоисточников - ЫЬБ, недавно выделенных и активно исследуемых на фуинейших радиотелескопах мира (ХУБИ'Г, УЬА, РАТАН-600, ССРТ). В >тличие от известных долгсживущих компонент микроволнового излучения \0 - магнитотормозного пятенного и диффузного - корональной конденсации, гги источники выделяются как компактные яркие образования, фоецирующиеся в окрестность линии инверсии продольной компоненты [ютосферного магнитного поля. Согласно исследованиям, проведенным на 5АТАН-600, их отличие от пятенных проявляется в низкой степени круговой юлярнзации излучения и более крутом наклоне коротковолновой (2-4 см.) тети спектра. Появление этой компоненты ("пекулярного источника" - Рй) в иикроволновой структуре АО предположительно совпадало с усилением ее кпышечной активности.

В §1 дается обзор современного состояния вопроса морфологии радиоизлучения отдельных активных образований (пятна, флоккулы, волокна яад нейтральными линиями магнитного поля, аркады петель в рентгеновском пиапазоне, области всплывания новых магнитных петель, пекулярные эадиоисточникп), дается их сравнительный анализ.

В §2 рассматривается методика синтеза двумерного радиоизображения применительно к линейным интерферометрам Е-\У и N-8 радиогелиографа ССРТ. Комплекс программных средств для первичной обработки одномерных радиосканов и дальнейшего построения синтезируемых двумерных карт был разработан и внедрен на ССРТ доктором Алиссандракисом (АМэзапскаЙз С.Е.) из Афинского университета (Греция).

Для более эффективного использования этих средств было разработано, дополнительное программное обеспечение, выполняющее следующие функции - заполнение табличных данных, используемых для начальной обработки сканов; получение поправочных коэффициентов за неточную настройку частоты канала; получение поправочных коэффициентов отклонения расчетного и реального времени прохождения центра скана через диаграмму

направленности; преобразование исходного формата записи изображения i формат графической системы SURFER.

Показаны этапы последовательной обработки одномерных данны; (сканов) с дальнейшим получением синтезируемого радиоизображенил Обсуждаются возможные причины, влияющие на качество построени радиокарт.

Проведен анализ данных ССРТ на предмет возможности обнаружен» NLS на волне 5.2 см. Косвенным индикатором присутствия таких объекто явился анализ пространственных флуктуации яркости микроволновог излучения АО. Сделанное в §2 главы 1 заключение о наличии выделенно области в группе пятен (линия раздела полярности), где находится основно источник генерации КПК радиопотока, подтверждает эти предположение Просмотр архивных данных ССРТ, а также сотрудничество с исследователям на РАТАН-600, привели к обнаружению этих источников на волне 5.2 cn Показано, что для обнаружения этих источников на радиотелескопах "ножевой" диаграммой направленности особую роль играют такие фактор* как направление сканирования АО, широтное распределение радиояркости, также положение на солнечном диске.

В §3 рассматриваются вопросы, связанные с эволюционным изменениями в NLS, происходящими на стадии его рождения. По данным :

23 июля 1987 г. впервые был обнаружен и описан экспериментальный фа; ступенчатого роста потока излучения рождающегося NLS, по свои спектральным характеристикам принадлежащего к PS. Молодая групг АО 4826 активно развивалась, быстро росла ее площадь. 23 июля в структу} АО на фоне растущих по потоку пятенных источников наблюдал« превалирующий рост слабо поляризованного NLS, находящегося между ним

24 июля ситуация разрешилась вспышкой балла 2В. Спектральные данны полученные на РАТАН-600, показали, что мы имеем дело с так называемы "пекулярным" источником. Детальный анализ этого события выяв!

корреляцию "ступенек" с интервалами усиления шировых движений магнитных пор на уровне фотосферы. Последнее является косвенным указанием подъема магнитных петель АО в корону. Следует заметить, что явление "ступенчатого" роста потока микроволновых источников было и ранее обнаружено на ССРТ, однако без привязки к конкретной детали АО. В частности, обсуждалась связь подобных событий с выходом нового магнитного потока. Уверенного же экспериментального подтверждения того, что источники ступенек лежат над линией инверсии фогосферного магнитного поля до сих пор не было. Поэтому отождествление "ступенек" с явлением N1.8 фактически есть корректное решение вопроса об их пространственной локализации. Можно предположить, что подавляющее большинство событий со ступенчатым ростом потока, наблюдаемых на ССРТ, локализовано в окрестности линии раздела полярностей.

В §4 проанализирована группа пятен (АО 5200, 17-г30 октября 1988 г.), в которой за все время прохождения по диску Солнца не было ни одной крупной вспышки, хотя в ее структуре присутствовал ЫЬБ. При этом оказалось, что по данным РАТАН-600 спектральный индекс ОС в районе 2+4 см. равен 3, что меньше известных наклонов спектров пекулярных источников в 2+3 раза. Наблюдаемая активность группы была низкой, хотя подвижность составляющих ее пятен была высокой.

Исходя из этих предпосылок, было сделано предварительное заключение о существовании двух высотных состояний, в которых могут находиться п активной области (аналогично условному разбиению

солнечных вспышек на затяжные коронольные и импульсные хромосферные). Первое характерно для пысокорасположениых ЫЬБ, с высотой > 10 тыс.км. и низкой оспышечной активностью в мягком рентгеновском диапазоне. Спектральный максимум потока таких источников смещен з сторону длинных волн. Их спектр напоминает спектр пятенной компоненты. Второе состояние характерно для ншкораеположенных источников (< 10 тыс. км), известных как

"пекулярные" источники (PS), Появление таких радиоисточников в АО сопровождается усилением ее вспышечной активности.

Предположено, что высоколежащий NLS является постоянным корональным источником нетешювых умеренно-релятнвисгских электронов с

достаточно мягким энергетическим спектром п(Е)~ЕА с показателем степени порядка 4-ь5. Объяснение спектральных характеристик таких NLS при этом оказывается возможным при обязательном учете влияния достаточно плотной магнитосферы АО, поглощения и возможно, рассеяния, на наблюдаемый спектр, по крайней мере на длинах волн более 10 см.

Третья глава посвящена возможности использования NLS в проблеме прогноза мощных вспышек в мягком рентгеновском диапазоне.

Во введении обсуждается возможная связь двух процессов: возникновение NLS в структуре активной области и последующая активизация вспышечного процесса в ней. В рамках концепции NLS также предлагается интерпретация основных условий критерия Танаки - Эноме относительно вероятности протонных вспышек. Эти условия таковы: вероятность протонного события выше в тех АО, у которых - а) выше отношение потоков F(3cm)/ F(8cm), то есгь мы имеем дело с существованием в АО низколежащнх пекулярных радиоисточннков; б) выше поток F излучения на волне 3 см., что соответствует присутствию уже достаточно развитого PS; в), отклик в канале круговой поляризации имеет определенную форму.

В §1 обсуждается эволюция области - АО 5629, 4 + 17 августа 1989 г. с временным интервалом в один день. До появления NLS 11 августа эта АО не давала сильных рентгеновских вспышек X - балла. 12 август NLS -особенность начала доминировать в микроволновом (А. = 5.2 см.) излучении этой области и стала предвестником первой крупной вспышки (Х2.6/2В, 12 августа 1989) в мягком рентгене (эта вспышка была также крупнейшим протонным событием в интервале 1976 1989 г.г.). Всею же вплоть до

захода за лимб 1? августа АО 5689 произвела серию из пяти мощных рентгеновских вспышек, одна из которых (X20/2N, 16 августа 1989) была крупнейшей за всю историю наблюдений вспышек в мягком рентгене. Низкорасположенный микроволновый источник (NLS) присутствовал в этой области на протяжении всего наблюдаемого цикла рентгеновских вспышек. Косвенным индикатором присутствия NLS в АО 5629, находящейся на лимбе, является наличие "клочковатой" структуры в высотном распределении яркости протяженного микроволнового источника.

На основе анализа последовательности двумерных изображений АО 5629, синтезированных на основе ежедневных наблюдений на ССРТ, показано изменение структуры активной области при прохождении ее по солнечному диску. С 4 по 6 августа, при восходе группы изображение АО в канале интенсивности и круговой поляризации представляло собой одиночный, холм, с совпадением центров яркости. В дальнейшем, по мере продвижения АО по солнечному диску - 7 и 8 августа, происходит процесс, внешне напоминающий смену знака поляризации при прохождении центрального меридиана. Группа имеет биполярнук) структуру R и L - полярности. В дальнейшем, с 9 по 15 августа, L - поляризация исчезает полностью, с преобладанием R - поляризации в группе. 11 августа в двумерном изображении начинает доминировать яркий источник, располагающийся во впадине холмов R - полярности, что указывает, по данному признаку, на присутствие NLS - особенности в АО. Появление этого источника явилось началом серии мощных рентгеновских вспышек бапла X, произведенных АО 5629.

Второй параграф главы посвящен более детальному анализу локализации NLS в АО 5629 на основе имеющихся в наличии данных за 11 и 12 августа. Используя магнитограммы поперечного и продольного магнитного поля в фотосферной линии Fei 532.4 нм., полученные на фильтровом магнитографе Пекинской обсерватории, а также фильтрограммы хромосферы в

линии На Саянской обсерватории ИСЗФ, показано, что NLS располагался в окрестности главной линии инверсии продольного магнитного поля, где «шнр» магнитного поля достигает максимального значения. Под «широм» подразумевается угол между поперечной компонентой магнитного поля н нормалью к нейтральной линии. Присутствие этих источников в АО, по данным обсерватории Big Bear, было сопряжено с мощными движениями материала полутени вдоль фотосферной лннии инверсии. Также показано, что NLS при этом располагался над системой очень низких петель - Arch Filament System (AFS).

В §3 описывается процесс рождения NLS в АО 5629. Быстрый ступенчатый рост потока излучения NLS 12 августа сопровождался не только изменением уровня его яркостной температуры, но и размеров. Последнее, как оказалось, связано с появлением близкорасположенного спабополяризованного источника, который не исчезал на протяжении последующих трех часов (рождение NLS малых угловых размеров вблизи большого, ранее присутствующего NLS). Анализ серии имеющихся магнитограмм позволил обнаружить в АО магнитный элемент структуры, ьущественный рост потока продольного магнитного поля которого происходил именно в том интервале, когда 'наблюдалась "cryпенька" в микроволновом излучении NLS. "Ступенчатый" прирост потока NLS сопровождался "ступенчатым" увеличением потока продольного магнитного поля в одном из "заливов" поля S-полярности вблизи главной нейтральной линии.

В четвертом Параграфе обсуждаются некоторые вопросы феноменологического подхода к проблеме NLS. Обсуждается попытка объединить вокруг проблемы NLS, казалось бы, далекие друг от друга процессы взаимодействия корональных петель (Coronal Loop Interaction - CI.I), микроволновые спайки и нагрев долгоживущих рентгеновских петель.

Ассоциация NLS с петельными системами в мягком рентгене была

гмеченл дпшю. В этой связи можно думать. что факту длительного рисутствня N18 в АО в ряде случаев соответствует столь же длительное (до ^скольких суток) существование горячих рентгеновских петель. Подобные эпгоживущие системы рентгеновских петель действительно обнаружены в «де АО, согласно результатам спутника УоЬкоЬ. Попутно отметим, что :ршины пегсль вероятнее всего находятся нал линией инверсии магнитного оля, т.е. примерно там, где находится центр яркости N1.8. В этом смысле 'ЬБ можно рассматривать как индикатор длительного энерговыделення злизи вершин рентгеновских аркад. Факт корреляции обсуждаемого N1.8 рентгеновскими вспышками не противоречит такому предположению, рисутствне N1.8 в АО 5629 также было сопряжено с возрастанием дневного "еднего уровня рентгеновского излучения.

Процесс перссоединенил корональных петель в АО 5629 (С1,1) был бнаружен при наблюдениях и зеленой и красной линиях железа, а также в инии Па. Вн1\ад!!згчшя СУ при этом становится возможно/! на стадии роста ослесспышечных корональных петель. Усиление яркости имеет место в крестности точки пересечения двух тонких петель, находящихся на лимбе. 1о-видимому подобное явление, но происходящее на гораздо меньших ысотах, имеет отношение к формированию микроволнового К'ЬЗ. В таком пучае появление нового долгоживущега "магнитного узла" можно было бы пязать с рождением новою компонента N1.5. подобного обнаруженному 12 игу ста 1989 г. в АО 5629. Если это так, то появление нового "магнитного зла" сопровождается "ступенчатым" ростом потока микроволнового мучения АО , причем в начале "ступеньки" наблюдается небольшой адновсплеск и соответст вующая ему субвспышка.

В пятом параграфе рассматривается активная область АО 7978, давшая июля 19% г. значительную вспышку балла Х2.6 в рентгеновском диапазоне, [олученпые за 8 тотч двумесише ра.чиокар1 ы в корреляционном и аддитивном сжимах рг,>:нчи < < И (;>>чпр\-"личзки' хорош«' сосзн^тстчп'.' между

положением центра яркости NLS - особенности в АО и линией инверсш фогосферного магнитного поля (магнитограммы Keat Peak) в месте нанболе» сложного контакта магнитных холмов противоположной полярности (3 конфигурация), пространственно совпадая при этом с наиболее яркой детальк структуры рентгеновского (Yohkoh) изображения АО.

Шестой Параграф посвящен обработке данных архива ССРТ за перио/ 22 солнечного цикла с 1985 no J995 годы. Были синтезированы двумерньк изображения активных областей, в которых происходили рентгеновские рспышки балла не ниже X (по данным Splar Geophysical Data), и проведеь поиск в структуре АО NLS - особенностей. Идентификация NLS проводилась на основе наложения друг на друга двумерных изображений, полученных в канале интенсивности и круговой поляризации. Из обсуждения были исключены активные области, находящиеся вблизи лимба Показано, что перед крупной рентгеновской вспышкой в 70% активных областей обнаруживается присутствие радиоисточников, визуальные характеристики которых на карчах ССРТ близки к характеристикам NLS. Впервые полученный на столь представительном массиве данных (около 50 активных областей), этот »результат в совокупности с фактом редкого появления достаточно развитых NLS на картах АО вообще, подтверждает значимость этих радиоисточников в проблеме формирования будущей вспышки.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в диссертации:

9 Создан программный пакет для исследования пространственно-временных характеристик радиоизлучения активных областей (поток, интенсивность, размер, карты «структура АО - время») на ССРТ. « Проведенный анализ квазипериодических колебаний активных областей п

минутном диапазоне периодов показал наличие выделенных периодов колебаний радиопотока ( « 7, 11 мин.), что подтверждает ранее сделанный вывод о существовании этих периодов в интегральном потоке Солнца. Обнаружены временные интервалы, когда основным фактором в изменении радиопотока локального источника являются флуктуации яркости деталей малых угловых размеров структуры АО, расположенных вблизи линии раздела полярности АО в канале круговой поляризации. Предложен и апробирован метод идентификации N1^5 на двумерных радиокаргах АО без привлечения дополнительных, данных. Признаком присутствия развитого ЧЬЯ в АО является обнаружение ситуации, когда "холм" двумерного распределения интенсивности приходится на "впадину" в двумерном распределении поляризованного излучения. Экспериментально установлен факт ступенчатого прироста потока, микроволнового излучения эволюционирующих N1.8 (пекулярных). Установлен факт прямой связи одной из таких «ступенек» со «ступенчатым» ростом магнитного потока в одной из излучин главной нейтральной линии на фотосфере.

Сделан вывод о двух типах N1,5, различающихся по высоте и спектру -низкорасположенныа (им, вероятно, соответствуют открытые на РАТАН-600 источники с «пекулярным» спектром) и расположенные достаточно высоко (отличающиеся от первых спектром, размером). Источники первого типа могут рассматриваться как фактор прогноза (за один-два дня или зз несколько часов) крупных рентгеновских вспышек. Источники второго типа являются индикаторами спокойных, в отношении крупных вспышек в мягком рентгене, областей.

Установлена зависимость между появлением и развитием ЬГЬБ -особенности в активных областях и возникновением мощных рентгеновских вспышек балла X и выше. На синтезируемых за дневной период наблюдений радиокарта.ч АО, боле^- 70% обнаруживают перед вспышкой в своей

структуре присутствие слабополяризовапных радиоисточников, которые п всем признакам, обсужденным выше, можно отнести к NLS.

Материалы, изложенные в диссертации, опубликованы в следующи

работах:

® Sych.R.A.,: Spatial fluctuations of microwave emission of active regions Abstract, XXII Young European Radio Astronomers' Conference in Kharkov 1989

• Zandanov.V.G,, Sych,R.A.,: Spatial fluctuations of the local sources of radi emission of the Sun in high magnetic fields, Solar magnetic fields and coron: Proceedings of the XIII Consultation Meeting on Solar Physics (in niemor of V.E.Stepanov) in Odessa 1988, Novosibirsk: Nauka. Sib. Div., vol.2, .198' p.247-251

• Занданов В.Г., Сыч P.A. Пространственные флуктуации микроволновог излучения активных областей // Исследования по геомагнетизму аэрономии и физике Солнца. - М.: Наука. - 1989. - вып.87. - е.113-121.

• Zubkova О.О., Kardapolova N.N., Lubyshev В.I., Nevedyev V.P Smolkov G.Ya., Sych R.A., Treskov T.A. Some results of solar radio emissio observations of the Siberian solar radio -telescope // Astronomisch Nachrichten. - 1990. - vol.311. - N4. - p.313-315.

• Меркуленко B.A., Смольков Г.Я., Сыч P.A, Кузнецова C.tv Долгопериодные колебания в микроволновом диапазоне радиоизлучени Солнца. 1.Сравнение с данными наблюдений в На // Исследования п геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. - М.: Наука. - 1992. - &ып.98. с. 114-123.

• А.Т.Алтынцев, В.В.Гречнев, Н.А.Есепкина, В.Г.Занданов, Л.Е.Качсч С.В.Лесовой, М.И.Мансырев, С.А.Молодякоп, А.В.Платоиов, И.И.Саенкс Г .Я. Смольков, Р.А.Сыч, 'Г.А.Тресков. Наблюдения микроволновог излучения на радиотелескопе ССРТ с миллисекундны:

разрешением/Межрегиональная конференция по радиоастрономическим исследованиям солнечной системы. - (сентябрь, 1992, Нижний Новгород). Тезисы докладов. - М., 1992. - с.22.

• Sych,R.A.,Uralov.A.M.,Korzhavin,A.N.: Radio observations of compact solar sources located between sunspots, Solar Physics, 144 (199.3) p.59-68

• Aityntsev A.T., Orechnev V.V., Esepkina N.A., Zardanov V.G., Kachev L.E., Lesovoi S.V., Mansyrev M.I. Molodyakov S.A., Platonov A.V., Saenko 1.1., Smolkov G.Ya., Sych R.A., Treskov T.F The observation of solar bursts at a Siberian Soiar Radio Telescope with 50-millisecond resolution 4 Astronomy and Astrophysics. - 1994. - v.2«7. - p.256-260.

» Уралов A.M., Головко А.А,, Кардаполова H.H., Лесовой C.B., Лубышев Б.И., Нефедьсп П.П., Смольков Г.Я., Сыч Р.А. Микроволновый источник над нейтральной линией как фактор прогноза крупных рентгеновских вспышкк. /У Тезисы докладов XXVI Радиоастрономической конференции (18-22 сентября 1995 г.), - С.-Петербург - 1995 - с.191-193.

» Уралов A.M., Сыч Р.А., Лубышев Б.И., Нефедьев В.П., Головко А.А., Коробова З.В., Алиссандракис К.Е., Смарт Р.Н.. Цанг Нонги. Микроволновый источник над нейтральной линией как фактор прогноза крупных рентгеновских вспышек // Исследования по геомагнетизму, аэрономии я физике Солнца. - Новосибирск: АО Наука.- 1996. - вып.104. -с.23-48.

» S.V.Lesovoi, A.M.Uralov, V.V.Grechnev, R.A.Sych, N.N.Kardapolova, G.Ya.Smolkov. Т.Д.Treskov, Twc-dimensional SSRT observations of the flare-productive active region in July 1996, 1st ASPE meeting, Spain, 1996.

» Уралов A.M., Голочко A.A., Кардаполова H.H., Лесовой С.В., Лубышев Б.И., Нефедьев В.П., Смольков Г.Я., Сыч Р.А. Результаты исследований источников над пулевой линией на Сибирском солнечном радиотелескопе. // Тезисы докладов XXVII Радиоастрономической конференции (10-14 ноября 1997 г.), - С. - Петербург - 1997 - с.28-29

Множительный участок ИСЗФ Заказ №405, 12 мая 1998 г, Объем 21 стр., тираж 100 экз.