Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Фізико-математичні науки / Геліофізика і фізика сонячної системи


Хоменко Олена Володимирівна. П'ятихвилинні коливання в локальних сонячних утвореннях: гранулах, порулах, плямах: дисертація канд. фіз.-мат. наук: 01.03.03 / НАН України; Головна астрономічна обсерваторія. - К., 2003.



Анотація до роботи:

Хоменко О. В. П’ятихвилинні коливання в локальних сонячних утвореннях: гранулах, порулах, плямах. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.03.03 – геліофізика і фізика Сонячної системи. – Головна астрономічна обсерваторія НАН України, Київ, 2003.

У дисертації наведено результати наземних та космічних спостережень, а також теоретичного моделювання 5-хвилинних коливань інтенсивності, швидкості та магнітного поля у локальних сонячних утвореннях – гранулах, міжгранулах і плямах. Показано, що у випадку спостережень з високою просторовою і часовою роздільними здатностями вплив хвильових рухів на асиметрію контуру порівняний з впливом конвективних рухів. Виявлено, що амплітуди 5-хвилинних коливань швидкості та інтенсивності ліній над міжгранулами більші на усіх висотах у фотосфері. Висотна зміна фази коливань швидкості в гранулі менша, ніж у міжгранулі. На підставі теоретичного моделювання продемонстровано, що модуляція 5-хвилинних коливань атмосферою може призводити до спостережної різниці їх властивостей над гранулами та міжгранулами. Застосований новий метод моделювання розповсюдження хвиль у стратифікованій замагніченій атмосфері, що дозволяє врахувати нахил магнітного поля та його вертикальний градієнт. Показано, що частина спостережуваних коливань магнітного поля у тіні плям – це справжні коливання, викликані швидкою магніто-акустичною хвилею.

У дисертації викладені результати, отримані на основі наземних та космічних спостережень, а також теоретичного моделювання 5-хвилинних коливань інтенсивності, швидкості та магнітного поля у локальних сонячних утвореннях – гранулах, міжгранулах і плямах. Основні результати наших досліджень можуть бути узагальнені в такий спосіб:

1. На основі спостережень з високою просторовою і часовою роздільними здатностями проведено дослідження форми бісекторів лінії FeI 532.4 нм, зумовленої хвильовими рухами. На прикладі цієї лінії, вперше показано, що звукові хвилі помітно деформують контури спектральних ліній. Асиметрія спостережуваного профілю лінії змінюється з часом і збільшується при переході від крила лінії до її ядра; розкид зсувів центру лінії знаходиться в межах ±1 пм. Виконане моделювання впливу хвилі на профіль лінії FeI 532.4 нм у тривимірній моделі конвекції сонячної атмосфери дає задовільне узгодження зі спостереженнями. Асиметрія синтезованого профілю лінії, викликана хвильовими рухами збільшується від крил до ядра і розкид зсувів центра лінії має таку ж величину, що й у спостереженнях. У випадку спостережень з високою просторовою і часовою роздільними здатностями, не можна нехтувати асиметрією, спричиненою хвилями, тому що вона порівнянна з асиметрією, що спричиняється конвективними рухами.

2. Проведено статистичний аналіз коливань швидкості та інтенсивності над гранулами і міжгранульними проміжками, спостережуваними в різних спектральних лініях і різними методами. Показано, що на висотах утворення досліджуваних спектральних ліній збільшення амплітуди коливань і швидкості, і інтенсивності в залежності від спектральної лінії та періоду коливань може спостерігатись як над міжгранулами, так і над гранулами. Різниця в амплітудах і фазах коливань над гранулами і міжгранулами має місце на усіх досліджуваних висотах у фотосфері. У випадку лінії FeI 639.3 нм різниця в амплітудах над цими утвореннями постійна з висотою, у випадку лінії FeI 532.4 нм – різниця з висотою збільшується.

Висотна зміна фази коливань швидкості в гранулі менша, ніж у міжгранулі, тобто хвиля в гранулі ближче до стоячої. Спостереження в різних лініях приводять до однакових результатів. У той же час, зсув фаз між коливаннями швидкості та інтенсивності (V, I) над гранулами і міжгранулами залежить не тільки від висоти в атмосфері, але й від спектральної лінії. Знайдено, що на висотах близько 500 км, де утворюються центральні інтенсивності ліній нейтрального заліза FeI 532.4 і FeI 639.3 нм, значення (V, I) більше над гранулами. Така ж залежність спостерігається і для коливань MDI параметрів і Idepth, отриманих з лінії NiI 676.8 нм. На висотах 0 – 400 км у лінії FeI 639.3 нм і в лінії FeII 523.4 нм спостерігається протилежна залежність. Наскільки нам відомо, дослідження зсувів фаз коливань окремо над гранулами і міжгранулами, а також систематичне дослідження властивостей коливань над цими структурами з висотою раніше не проводилось.

3. Виконано моделювання розповсюдження акустико-гравітаційних хвиль в атмосфері з врахуванням конвективної структури. Таке моделювання для 5-хвилинних коливань було проведено вперше. Модуляція 5-хвилинних коливань атмосферою приводить до збільшення амплітуд коливань швидкості й інтенсивності над міжгранулами в порівнянні з їх значеннями над гранулами. Коливання отримані із синтезованих профілів лінії FeI 532.4 нм, мають більші амплітуди над міжгранульними проміжками, ніж над гранулами на усіх висотах у фотосфері. Крім зміни амплітуди, модуляція 5-хвилинних коливань дозволяє якісно пояснити наступні ефекти, що спостерігаються:

зменшення періоду хвилі, що розповсюджується вверх, у гранулах та його збільшення в міжгранульних проміжках, отримане зі спостережень лінії FeI 532.4 нм;

більш велику зміну фаз коливань швидкості з висотою в міжгранульних проміжках у порівнянні з гранулами;

різницю в зсувах фаз між коливаннями інтенсивності і швидкості (V, I) над гранулами і міжгранулами, що спостерігається для ліній FeI 532.4 і NiI 676.8.

Модуляція 5-хвилинних коливань атмосферою може бути додатковим чи альтернативним механізмом при інтерпретації різниці у властивостях коливань над гранулами і міжгранульними проміжками.

4. Для інтерпретації коливань магнітного поля, спостережуваних в сонячних плямах, було розвинуто новий метод моделювання розповсюдження хвиль у стратифікованій замагніченій атмосфері, який дозволяє прийняти до уваги нахил магнітного поля та його вертикальний градієнт. За допомогою цієї моделі синтезовано теоретичну часову серію коливань магнітного поля, яка вперше може бути безпосередньо порівняна зі спостереженнями. Амплітуди коливань магнітного поля, отримані при моделюванні, мають такий же порядок величини, як і спостережувані, що не могло очікуватися a priori і тому дає нам впевненість у наших результатах. Показати, що спостережувані коливання є суперпозицією справжніх коливань B і коливань, спричинених ефектами непрозорості сонячної атмосфери. У центрі тіні, найбільший внесок у спостережувані коливання магнітного поля B дають коливання через ефекти непрозорості атмосфери, спричинені повільною магніто-акустичною модою. Складова сигналу B, спричинена справжніми коливаннями (швидкою магніто-акустичною модою), збільшується в напрямку від центру до границі тіні плями.