Диссертация (Исследование свойств атмосферы над солнечными пятнами по наблюдениям в сантиметровом диапазоне длин волн), страница 3

Изгиб, типа магнитной петли, происходит в характерном для биполярных АО направлении.— Продемонстрировано на одном примере, как отсутствие учета возможного изгиба МП может заметно исказить видимое распределение радиояркости по пятну и вызвать значительные артефакты при восстановлении распределения физических параметров плазмы в атмосференад пятном.— Отмечена необходимость проведения регулярных (ежедневных) наблюдений, что возможно только при использовании специализированных солнечных инструментов.Научная и практическая значимость. В настоящее время происходит переход от упрощенных моделей атмосферы к полномасштабныму численному моделированию, и для их адекватного выполнения требуются расчеты (и соответственно наблюдения) по всей высоте атмосферы - от подфотосферных слоев до короны.

Наблюдениями хуже всего перекрыта областьверхней хромосферы и переходной области. Этот диапазон температур (а14также выше и ниже) с успехом могли бы перекрыть радионаблюдения. Чтоудобно, они также очень чувствительны к магнитному полю, измерение которого сильно затруднительно в других диапазонах волн. К сожалению радионаблюдения пока не обладают достаточным угловым разрешением, чтосильно ограничивает их практическое использование.

Имеющиеся и планируемые интерферометры, хотя и позволят дать неплохое разрешение, ноимеют каждый свой определенный неустранимый недостаток. И РАТАН600 мог бы явиться неплохим инструментом для проверки, как результатових наблюдений, так и результатов моделирования, что подтверждается результатами исследования, которые мы представляем.Из полученных нами результатов с теоретической точки зрения интересно, прежде всего, обнаруженное «потемнение», которое пока плохо вписывается в существующие модели атмосферы над пятном и требует какдальнейшей проверки самого явления, так и попыток построения совместной радио-оптической модели для какого-нибудь конкретного пятна.С практической точки зрения интересен результат по исследованиювлияния эффекта Гельфрейха-Лубышева в сочетании с искривленным МП.Значительная величина эффекта заостряет вопрос о выборе «правильного»поля при численных расчетах и анализе наблюдений.Результаты, выносимые на защиту.• Впервые по наблюдениям на радиотелескопе РАТАН-600 обнаруженыв нескольких крупных солнечных пятнах «потемнения» на коротких (до≈ 2.3 см) волнах, связанные с существенной перестройкой атмосферы надпятном, вызванной сильным магнитным полем пятна.• Впервые, благодаря использованию крупных полноповоротных радиотелескопов РТ-32 ИПА РАН, получены во время солнечных затмений наиболее достоверные одно- и квазидвумерные распределение радиояркости всолнечных пятнах с предельным угловым разрешением 1–3′′ на волнах 3.5,6.2 и 13.0 см, имеющие характерный для циклотронного механизма вид икрайне низкую высоту источника излучения.• Впервые по многоволновым наблюдениям на РАТАН-600 с большой достоверностью продемонстрировано существенное влияние угла наблюденияна изображение источника циклотронного излучения над солнечным пят-15ном правильной формы, выражающееся в появлении в изображении характерных кольцевых/подковообразных структур и их специфическом изменении в зависимости от угла зрения.• Впервые по радионаблюдениям на РАТАН-600 выявлено отклонение МПпятна от вертикали, увеличивающееся с увеличением длины волны (петлеподобная искривленность линий МП), и показано его существенное влияниена результаты анализа радионаблюдений.Апробация работы.

Результаты, полученные в ходе данного исследования, докладывались на семинарах Кафедры астрофизики СПбГУ, а также на 15 научных конференциях: Всероссийская конференция «Многоволновые исследования Солнца и современные проблемы солнечной активности» (САО РАН, Н.Архыз, 2006); Всероссийская астрономическаяконференция (ВАК-2010, САО РАН, пос. Нижний Архыз и ВАК-2013,ГАО РАН, Санкт-Петербург); Всероссийская радиоастрономическая конференция (ВРК-2011) «Радиотелескопы, аппаратура и методы радиоастрономии» (ИПА РАН, Санкт-Петербург, 2011); COSPAR Symposium“Cosmic magnetic fields legacy of A.B. Severny” (RI «Crimean AstrophysicalObservatory», Nauchny, Crimea, 2013); СESRA 2013 Workshop «New eyeslooking at solar activity: Challenges for theory and simulations» (AI ASСR,Prague, Czech Republic, 2013); Девятая ежегодная конференция «Физикаплазмы в Солнечной системе» (ИКИ РАН, Москва, 2014); Всероссийскаяежегодная конференция по физике Солнца «Солнечная и солнечно-земнаяфизика» (ГАО РАН, Санкт-Петербург, 2008, 2010, 2011, 2012, 2014, 2015).Публикации по результатам работы.

Основные результаты работыпо теме диссертации отражены в 17 публикациях, из которых:7 статей в журналах, рекомендованных ВАК:1*. Топчило Н.А., Петерова Н.Г., Борисевич Т.П. Корона над крупнымодиночным пятном по наблюдениям в R и L-поляризации на микроволнах // Астрономический журнал. 2010. Т.87, №1. С.75–92.

Translatedin N.A. Topchilo, N.G. Peterova, and T.P. Borisevich The MicrowaveRadiation of the Corona above a Large Single Sunspot in Right- and LeftCircular Polarization // Astronomy Reports. 2010. V.54, N 1. P.69–85.162*. Bezrukov D., Ryabov B., Peterova N., Topchilo N. Sharp Changes In theOrdinary Mode Microwave Emission from a Stable Sunspot: Model Analysis// Latv.J. of Phys. and Tech.Sciences. 2011. V.48, N 2. P.56–69.3*.

Korzhavin A.N., Peterova N.G., Topchilo N.A. Ring-Shaped CyclotronRadiation Source on the Example of the NOAA 11140 Active RegionAccording to High Angular Resolution Observations // Geomagnetism andAeronomy. 2012. V.52, N 7. P.867–874.4*. Peterova N.G., Topchilo N.A., Opeikina L.V., Agalakov B.V., BorisevichT.P., Lubyshev B.I. Anomalous Polarization Features of the CyclotronRadiation Source in the NOAA 7123 Active Region: The Structure,Dynamics, and Reasons of Occurrence // Geomagnetism and Aeronomy.2013.

V.53, N 8. P.1000–1006.5*. Ryabov B.I., Gary D.E., Peterova N.G., Shibasaki K., Topchilo N.A.Reduced Coronal Emission Above Large Isolated Sunspots // Solar Physics.2015. V.290, Issue 1. P.21–35.6*. В.М. Богод, Н.Г. Петерова, Б.И. Рябов, Н.А. Топчило О регистрацииизлучения пониженной яркости в области сильного магнитного полясолнечных пятен // Космические исследования. 2015.

Т.53, №1. C.13–23. Translated in Bogod V.M., Peterova N.G., Ryabov B.I., Topchilo N.A.On the Recording of an Emission with a Reduced Brightness in the Regionof a Strong Sunspot Magnetic Field // Cosmic Research. 2015. V.53, N 1,P.10–20.7*. Петерова Н.Г., Топчило Н.А. Эффект Гельфрейха-Лубышева по наблюдениям солнечных пятен на микроволнах // Астрофизическийбюллетень. 2016. Т.71, №2. С.251-–260.

Translated in N. G. Peterova,N. A. Topchilo The Gelfreikh–Lubyshev effect according to microwaveobservations of sunspots // Astrophysical Bulletin. 2016. V.71, Issue 2,P.232–240.4 статьи в прочих журналах:8*. Финкельштейн А.М., Топчило Н.А., Петерова Н.Г., Ахмедов Ш.Б.,Борисевич Т.П., Дьяков А.А., Ильин Г.Н., Ипатов А.В., КоржавинА.Н., Рахимов И.А., Смоленцев С.Г. Предварительные результаты наблюдений солнечного затмения 29.03.2006 г. на радиотелескопах РТ–3217(Светлое), РТ–32 (Зеленчукская), РТ–2,5 (Петергоф) и БПР (Пулково) // Труды Института Прикладной астрономии РАН.

2006. Вып.14.C.33–42.9*. Финкельштейн А.М., Рахимов И.А., Дьяков А.А., Коржавин А.Н.,Топчило Н.А., Свешников М.Л., Петерова Н.Г. Наблюдения солнечного затмения 04.01.2011 г. на двух радиотелескопах РТ–32 (Светлоеи Зеленчукская): первые результаты // Труды Института Прикладнойастрономии РАН. 2012. Вып.25. C.154–169.10*. Петерова Н.Г., Коржавин А.Н., Топчило Н.А. Кольцеобразный источник циклотронного излучения в активной области NOAA 11140 понаблюдениям с высоким разрешением 1 угл. сек // Изв. КрымскойАстрофиз.

Обс. 2013. Т.109, №2. С.83–84.11*. Петерова Н.Г., Топчило Н.А. Корональное магнитное поле в переходной области хромосфера-корона над солнечными пятнами по наблюдениям на микроволнах: возможности и проблемы исследований // Изв.Крымской Астрофиз. Обс. 2013. Т.109, №3. С.94–101.6 статей в сборниках трудов конференций:12*. Агалаков Б.В., Борисевич Т.П., Опейкина Л.В., Петерова Н.Г., Топчило Н.А. Активная область NOAA 7123 «глазами» VLA, РАТАН600,ССРТ и БПР: расхождение результатов и его возможные причины// Труды Всероссийской ежегодной конференция по физике Солнца«Солнечная и солнечно-земная физика 2010», 3–9 октября 2010 г., ГАОРАН, Санкт-Петербург, 2010, C.23–26.13*.

Петерова Н.Г., Топчило Н.А., Рябов Б.И., Безруков Д.А. Характеристики источника циклотронного излучения над активной областьюNOAA 10325 // Труды Всероссийской ежегодной конференция по физике Солнца «Солнечная и солнечно-земная физика 2010», 3–9 октября2010 г., ГАО РАН, Санкт-Петербург, 2010, C.311–314.14*. Коржавин А.Н., Петерова Н.Г., Топчило Н.А. О кольцеобразнойструктуре источника циклотронного излучения над солнечным пятномпо наблюдениям с разрешением 1 угл.

сек. // Труды Всероссийской18ежегодной конференция по физике Солнца «Солнечная и солнечноземная физика 2011», 3–7 октября 2011 г., ГАО РАН, Санкт-Петербург,2011, C.131–134.15*. Петерова Н.Г., Агалаков Б.В., Борисевич Т.П., Лубышев Б.И., Опейкина Л.В., Топчило Н.А. Динамика и структура активной областиNOAA 7123 по наблюдениям на VLA, РАТАН-600, ССРТ и БПР // Труды Всероссийской ежегодной конференция по физике Солнца «Солнечная и солнечно-земная физика 2012», 24–28 сентября 2012 г., ГАО РАН,Санкт-Петербург, 2012, C.305–308.16*. Топчило Н.А., Петерова Н.Г. Эффект Гельфрейха–Лубышева по наблюдениям активной области NOAA 11899 // Труды XVIII Всероссийской ежегодной конференции с международным участием «Солнечная и солнечно-земная физика 2014», 20–24 октября 2014 г., ГАО РАН,Санкт-Петербург, 2014, C.419–422.17*.

Рахимов И.А., Дьяков А.А., Ипатов А.В., Ильин Г.Н., КоржавинА.Н., Петерова Н.Г., Топчило Н.А. Наблюдения солнечного затмения20.03.2015 на двух радиотелескопах РТ-32 в обсерваториях «Светлое»и «Зеленчукская» (предварительные результаты) // Труды XIX Всероссийской ежегодной конференции по физике Солнца «Солнечная исолнечно-земная физика 2015», 5–9 октября 2015 г., ГАО РАН, СанктПетербург, 2015, C.313–316.Личный вклад автора. Автору принадлежит приоритет в открытии понаблюдениям на радиотелескопе РАТАН–600 ослабления радиоизлученияпятна в о-моде на коротких см волнах и обнаружении доказательного примера решающего влияния эффекта Гельфрейха-Лубышева на структуруизображения радиоисточника над солнечным пятном.