Sources in the active regions on the Sun above the neutral line of the magnetic field

Abstract

В данной работе рассмотрены источники в активных областях, расположенных над нейтральной линией фотосферного магнитного поля, при этом особое внимание уделяется их связи с эруптивными процессами. Были предложены и проанализированы две возможные модели для интерпретации связи спектральных характеристик NLS со вспышечной активностью, основанные на уже существующей модели двух разнесенный на расстояние d противоположно направленных диполей: 1. Модель с дополнительным диполем, расположенном на расстоянии d/x (x>2) от основного диполя, и с меньшим значением магнитного поля на фотосфере Bph/u (u>1) позволяет сделать следующие выводы: Появление магнитного потока противоположной направленности, который описывается дополнительным диполем, вблизи уже существующего приводит в NLS к значительному ослаблению излучения. Согласно этой модели на частоте 10 ГГц уменьшение интенсивности излучения на 10-20% в области расположения NLS, что соответствует данным наблюдений, возможно лишь при определенных параметрах дополнительного диполя: x=d/10, u=32. Было также показано, что чем ближе располагается дополнительный диполь к месту расположения NLS и чем больше величина его магнитного поля, тем заметнее уменьшается интенсивность излучения и степень поляризации. Изменение спектральных характеристик NLS зависит от параметров дополнительного диполя, причем наиболее ярко эта зависимость проявляется на более высоких частотах (более 6 ГГц). 2. Модель с токовым слоем. Известно, что перед вспышкой формируется токовый слой, неустойчивость которого и приводит к генерации высоко энергетичных частиц. Поэтому для исследования связи характеристик NLS с эруптивными процессами в исходную модель двух диполей ввели сомножитель, описывающий область магнитного пересоединения. Появление токового слоя приводит к уменьшению интенсивности излучения в области расположения NLS на частоте 10 ГГц на 10-20%. При этом размер области магнитного пересоединения, являющийся важным параметром задачи, должен иметь величину порядка b=3∙108 см. Таким образом, каждая из двух перечисленных выше моделей качественно описывает поведение NLS, хотя представление о формировании токового слоя является более обоснованной с физической точки зрения. Кроме того в данной работе была рассмотрена модель Мока распределения электронной температуры и концентрации по высоте в применении к лежащей в основе данной работы модели двух диполей. В результате сравнения спектров интенсивности для этой новой модели с используемой при расчетах моделью Сельхорста, приходим к выводу о несостоятельности модели Мока с точки зрения соответствия данным наблюдений, так как даваемые ею значения интенсивности излучения на порядок меньше тех, что соответствуют наблюдаемым, и которые хорошо описываются моделью Сельхорста.

In this paper the sources in the active regions located above the neutral line of the photospheric magnetic field were considered, special attention is paid to their connection with the eruptive processes. Two possible models for interpreting of the connection NLS spectral characteristics with a flare activity, based on the existing model of two separated by a distance d and oppositely directed dipoles have been proposed and analyzed: 1.The model with an additional dipole, which is located at a distance d / x (x> 2) from the main dipole and has a lower value of the magnetic field on the photosphere Bph / u (u> 1). The appearance of the opposite directed magnetic flux, which is described by an additional dipole, near the existing magnetic flux results to a significant reduction of the NLS emission. However, according to this model at a frequency of 10 GHz, the decrease in emission intensity by 10-20% in the location of NLS region, that corresponds to the observational data, is possible only under certain parameters of the additional dipole: x=d/10, u=32. As a result of consideration of the spectral characteristics depending on parameters of the additional dipole, we conclude to the conclusion that the closer the additional dipole is to the NLS's location and the greater the magnitude of its magnetic field, the more markedly the intensity of the radiation and the degree of polarization is reduced. Thus the change of the NLS spectral characteristics depends on parameters of the additional dipole, and this dependence is most clearly manifested at higher frequencies (greater than 6 GHz). 2.The model with a current layer: It is known that before the flare the current layer is formed, its instability leads to the generation of high-energy particles. Therefore to research the connection of the characteristics of the NLS with eruptive processes in the model of two dipoles factor describing the magnetic reconnection region is introduced. The appearance of the current layer leads to a decrease in the NLS emission intensity on the frequency 10 GHz by 10-20%. The size of the region of the magnetic reconnection, which is an important parameter of the problem, should be the order of b = 3 ∙ 108 cm. Thus each of proposed models qualitatively describes the behavior of the NLS, although the idea of the formation of the current layer is more true from a physical point of view. Additionally, in this work it has been considered the Mok model of distribution of electron temperature and density applied to the model of two dipoles. As a result, comparison of intensity spectra for this the new model and the Selhorst model used in the calculation, we conclude that the Mok model is incorrect in terms of conformity with the data of observations because the value of radiation intensity, corresponding to this model, is about 10 times less then value of intensity in the Selhorst model, which describes well the data of observation.