Аномальні профілі Стокса фотосферних ліній в області хромосферних подвійних потоків в околі сонячної пори. І. Спостереження

1Кондрашова, НМ
1Головна астрономічна обсерваторія Національної академії наук України, Київ, Україна
Рубрика: Фізика Сонця
Мова: російська
Анотація: 

На основі даних спектрополяриметричних спостережень активної області NOAA 11024 на франко-італійському сонячному телескопі THEMIS (о. Тенеріфе, Іспанія) виконано аналіз профілів Стокса фотосферних ліній Fe I λ 630.15 нм и Fe I λ 630.25 нм для околу маленької сонячної пори в області появи подвійних хромосферних потоків. Розглянуто часові зміни параметрів Стокса I, Q, U, V для кожного пікселя. Знайдено, що подвійні хромосферні потоки з’явилися в області аномальних профілів Стокса фотосферних ліній. Більшість профілів Q, U, V мають складну форму. Вони відрізняються від пікселя до пікселя, що свідчить про вкрай неоднорідну структуру магнітного поля на розглянутій ділянці активної області. Амплітуда та форма профілів швидко змінювалися з часом. Під час спостережень відбулася зміна полярності фотосферного магнітного поля на протилежну в області яскравого хромосферного утворення. Отримано докази виходу нового маломасштабного магнітного потоку протилежної полярності, що могло призвести до початку магнітних перез’єднань, появи подвійних хромосферних потоків та виникнення мікроспалаху.

Ключові слова: активні області, магнітні поля, Сонце, спектрополяриметрія, фотосфера
References: 

1. Лейко У. М., Кондрашова Н. Н. Изменения хромосферной лучевой скорости в солнечной микровспышке. Изв. Крым. астрофиз. обсерватории. 2013. 109. № 3. С. 72—77.

2. Aznar Cuadrado R., Solanki S. K., Lagg A. Supersonic downflows in the solar chromosphere are very common / Proceedings of the International Scientific Conference on Chromospheric and Coronal Magnetic Fields (30 August — 2 September 2005, Katlenburg-Lindau, Germany) / Eds D. E. Innes, A. Lagg, S. K. Solanki and D. Danesy. ESA Publ. Division. 2005. 596. Publ. on CDROM, id. 49.1.

3. Beckers J. M. A table of Zeeman multiplets. Phys. Sci. Res. Papers. 1969. N 371. 193 p.

4. Brekke P., Brynildsen N., Kjeldseth-Moe O., et al. Multiple flow velocities in the transition region. Adv. Space Res. 1991. 11. N 5. P. 251—254.

5. Bruzek A. On arch-filament systems in spotgroups. Solar Phys. 1967. 2. N 4. Р. 451—461.

6. Brynildsen N., Maltby P., Kjeldseth-Moe O., Wilhelm K. Dual flows and oscillations in the sunspot transition region. Astrophys. J. 2001. 552. N1.P. L77—L80.

7. Cargill P. J., Priest E. R. Siphon flows in coronal loops. I — Adiabatic flow. Solar Phys. 1980. 65. P. 251—269.

8. Centeno R., Blanco Rodriguez J., Del Toro Iniesta J. C. , et al. A tale oftwo emergences: Sunrise II observations of emergence sites in a solar active region. Astrophys. J. Suppl. Ser. 2017. 229. N 1. article id. 3. 12 p.

9. Delbouille L., Roland G., Neven L. Photometric atlas of the solar spectrum from λ3000 to λ 10000. Liege: Institut d'Astrophysique, 1973.

10. Doyle J. G., Taroyan Y., Ishak B., et al. Study of a transient siphon flow in a cold loop. Astron. and Astrophys. 2006. 452. N 3. P. 1075—1082.

11. Engell A. J., Siarkowski M., Gryciuk M., et al. Flares and their underlying magnetic complexity. Astrophys. J. 2011. 726. N 1. article id. 12. 8 p.

12. Fischer C. E., Keller C. U., Snik F., et al. Unusual Stokes V profiles during flaring activity of a delta sunspot. Astron. and Astrophys. 2012. 547. id. A34. 12 p.

13. Franz M., Schlichenmaier R. The velocity field of sunspot penumbrae. II. Return flow and magnetic fields of opposite polarity. Astron. and Astrophys. 2013. 550. id.A97—10 p.

14. Gadun A. S., Solanki S. K., Sheminova V. A., Ploner S. R. O. A formation mechanism of magnetic elements in regions of mixed pot arlty. Solar Phys. 2001. 203. N 1. P. 1—7.

15. Golovko A. A. The crossover effect in sunspots and the fine structure of penumbra. Solar Phys. 1974. 37. N 1. P. 113—125.

16. González Manrique S. J., Kuckein C., Pastor Yabar A., et al. Fitting peculiar spectral protiles in He I 10830 Å absorption features. Astron. Nachr. 2016. 337. N 10. P. 1057—1063.

17. Grigorjev V. M., Katz J. M. The crossover and magneto-optical effects in sunspot spectra. Solar Phys. 1972. 22. N 1. P. 119—128.

18. Grossmann-Doerth U., Schussler M., Sigwarth M., Steiner O. Strong Stokes V asymmetries of photospheric spectral lines: What can they tell us about the magnetic field structure? Astron. and Astrophys. 2000. 357. P. 351—358.

19. Khomenko E. V., Collados M., Solanki S. K., et al. Quiet-Sun inter-network magnetic fields observed in the infrared. Astron. and Astrophys. 2003. 408. N 2. P. 1115—1135.

20. Khomenko E. V., Shelyag S., Solanki S. K., Vögler A. Stokes diagnostics of simulations of magnetoconvection of mixed-polarity quiet-Sun regions. Astron. and Astrophys. 2005. 442. N 3. P. 1059—1078.

21. Kjeldseth-Moe O. On the magnetic-field configuration in sunspots / in: Structure and development of solar active region. (Symposium IAU N 35 held in Budapest, Hungary, 4-8 September 1967) / Ed Karl Otto Kiepenheuer. Dordrecht, D. Reidel. 1968. P. 202.

22. Kjeldseth-Moe O., Brynildsen N., Brekke P., et al. Multiple flows and the fine structure of the transition region around sunspots. Solar Phys. 1993. 145.N2.P. 257—277.

23. Kondrashova N. N. Spectropolarimetric investigation of the photosphere during a solar microflare. Mon. Notic. Roy. Astron. Soc. 2013. 431. N 2. P. 1417—1424.

24. Kondrashova N. N. Pasechnik M. N., Chornogor S. N., Khomenko E. V. Atmosphere dynamics of the active region NOAA 11024. Solar Phys. 2013. 284. N 2. P. 499—513.

25. Kubo M., Chye Low B., Lites B. W. Unresolved mixed polarity magnetic fields at flux cancellation site in solar photosphere at 0.3” spatial resolution. Astrophys. J. Lett. 2014. 793. N 1. article id. L9. 5 p.

26. Lagg A., Woch J., Solanki S. K., Krupp N. Supersonic downflows in the vicinity of a growing pore. Evidence of unresolved magnetic fine structure at chromospheric heights. Astron. and Astrophys. 2007. 462. N 3. P. 1147—1155.

27. Leiko U. M., Kondrashova N. N. The chromospheric line-of-sight velocity variations in a solar microflare. Adv. Space Res. 2015. 55. N 3. P. 886—890.

28. Leiko U. M., Kondrashova N. N. Dual chromospheric flows in the vicinity of a small pore. Kinematics and Physics of Celestial Bodies. 2017. 33. N3.P. 111—121.

29. Lopez Ariste A., Rayrole J., Semel M. First results from THEMIS spectropolarimetric mode. Astron. Astrophys. Suppl. 2000. 142. P. 137—148.

30. Muglach K., Schmidt W., Knoelker M. Multiple velocities observed in He I 1083 nm. Solar Phys. 1997. 172.N1/2. P. 103—108.

31. Parker E. N. Hydraulic concentration of magnetic fields in the solar photosphere. VI — Adiabatic cooling and concentration in downdrafts. Astrophys. J. 1978. 221, p 1. P. 368—377.

32. Pierce A. K., Breckinridge J. B. The Kitt Peak table of photographic solar spectrum wavelengths, Kitt Peak National Observatory. 1972. Contribution N 559.

33. Ploner S. R. O., SchusslerM., Solanki S. K., etal. The formationofone-lobed Stokes V profiles in an inhomogeneous atmosphere. Advanced Solar Polarimetry — Theory, Observation, and Instrumentation, ASP Conf. Proc. 2001.236./EdM. Sigwarth. San Francisco: Astronomical Society of the Pacific. 2001. P. 371—378.

34. Rueedi I., Solanki S. K., Livingston W., Stenflo J. O. Infrared lines as probes of solar magnetic features. III. Strong and weak magnetic fields in plages. Astron. and Astrophys. 1992. 263. N 1/2. P. 323—338.

35. Rueedi I., Solanki S. K., Rabin D. Infrared lines as probes of solar magnetic features. IV. Discovery of a sifon flows. Astron. and Astrophys. 1992. 261. N 2. P. L21—L24.

36. Sainz Dalda A., Martfnez-Sykora J., Bellot Rubio L., Title A. Study of single-lobed circular polarization profiles in the quiet Sun. Astrophys. J. 2012. 748. N 1. id. 38. 23 p.

37. Sanchez Almeida J., Landi Degl'Innocenti E., Martinez Pillet V., Lites B. W. Line asymmetries and the microstructure of photospheric magnetic fields. Astrophys. J. 1996. 466. P. 537—548.

38. Sanchez Almeida J., Lites B. W. Observation and interpretation of the asymmetric Stokes Q, U, and V line profiles in suntpots. Astrophys. J. 1992. 398. N 1. P. 359—374.

39. Sanchez Almeida J., Lites B. W. Physical properties of the solar magnetic photosphere under the MISMA hypothesis. II. Network and internetwork fields at the disk center. Astrophys. J. 2000. 532. P. 1215—1229.

40. Sankarasubramanian K., Rimmele T. Bisector analysis of Stokes profiles: effects due to gradients in the physical parameters. Astrophys. J.2002. 576. N 2. P. 1048—1063.

41. Sasso C., Lagg A., Solanki S. K., et al. Full-Stokes observations and analysis of He I 10830 Å in a flaring region / The Physics of Chromospheric Plasmas ASP Conference Series (Proceedings of the conference held 9—13 October, 2006 at the University of Coimbra in Coimbra, Portugal) / Eds P. Heinzel, I. Dorotovic, R. J. Rutten. San Francisco: Astronomical Society of the Pacific, 2007. 368. P. 467.

42. Sasso C., Lagg A., Solanki S. K. Multicomponent He I 10830 Å profiles in an active filament. Astron. and Astrophys. 2011. 526. article id. A42. 11 p.

43. Schlichenmaier R., Collados M. Spectropolarimetry in a sunspot penumbra. Spatial dependence of Stokes asymmetries in Fe I 1564.8 nm. Astron. and Astrophys. 2002. 381. P. 668—682.

44. Schmidt W., Muglach K., Knölker M. Free-fall downflow observed in He I 1083.0 nanometers and Hβ. Astrophys J. 2000. 544. N 1. P. 567—571.

45. Sheminova V. A. On the origin of the extremely asymmetric Stokes V profiles in an inhomogeneous atmosphere. . 2005. P. 1—23. arXiv:0902.2940

46. Shimizu T., Lites B. W., Katsukawa Y., et al. Frequent occurrence of high-speed local mass downflows on the solar surface. Astrophys. J. 2008. 680. N 2. P. 1467—1476.

47. Sigwarth M. Properties and origin of asymmetric and unusual Stokes V profiles observed in solar magnetic fields. Astrophys. J. 2001. 563. N 2. P. 1031—1044.

48. Sigwarth M., Balasubramaniam K. S., Knölker M., Schmidt W. Dynamtcs of solar magnetic elements. Astron. and Astrophys. 1999. 349. P. 941—955.

49. Skumanich A., Lites B. Velocity gradients across a flaring neutral line from Stokes II measurements / Solar Polarimetry (Proceedings of the 11th Sacramento Peak Summer Workshop) / Ed L. J. November. Sunspot, NM: National Sotar Observatory. 1991. P. 307—317.

50. Socas-Navarro H., Trujillo Bueno J., Ruiz Cobo B. Anomalous circular polarization profiles in sunspot chromospheres. Astrophys. J. 2000. 544. N2.P.1141—1154.

51. Spadaro D., Billotta S., Contarino L., et al. AFS dynamic evolution during the emergence of an active region. Astron. and Astrophys. 2004. 425. P. 309—319.

52. Thomas J. H., Montesinos B. Siphon flows in isolated magnetic flux tubes. IV - Critical flows with standing tube shocks. Astrophys. J. 1991. 375. P. 404—413.

53. Valori G., Green L. M., Démoulin P., et al. Nonlinear force-free extrapolation of emerging flux with a global twist and serpentine fine structures. Solar Phys. 2012. 278. N 1. P. 73—97.

54. Vargas Dominguez S., van Driel-Gesztelyi L., Bellot Rubio L. R. Granular-scale elementary flux emergence episodes in a solar active region. Solar Phys. 2012. 278. N 1. P. 99—120.

55. Xu Z., Lagg A., Solanki S. K. Magnetic structures of an emerging flux region in the solar photosphere and chromosphere. Astron. and Astrophys. 2010. 520. id. A77. 13 p.