 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Новая тонкая спектральная структура солнечных радиовсплесков с периодическими полосами-бусинками, наблюдаемая CBSm CMP-II Ли и соавторами.
За последние десятилетия наблюдений солнечных радиовсплесков сообщалось о значительных тонких структурах, таких как зебры, дрейфующие всплески, шипы и волокна. Эти тонкие структуры часто ассоциируются с широкополосным континуумом, таким как вспышки IV типа, как на метрических, так и на декаметровых длинах волн. Они содержат важную информацию о процессе излучения и корональных условиях.В предыдущих исследованиях сообщалось о так называемых узкополосных полосах (например, Чернов, 2008), которые характеризуются группой параллельно дрейфующих полос с относительно узкой спектральной полосой (т.е. $Deltaomega/omega < 0,1 $). Полосы часто появляются цепочкой, разделяясь в среднем на $sim$>1 с, и каждая из них длится от нескольких до десятков секунд. Обычно они имеют отрицательный дрейф, часто сопровождающийся снижением излучения (или поглощением) на низкочастотной стороне. Было предложено несколько механизмов для объяснения этих особенностей, однако происхождение их периодичности и согласованности остается неясным.Широкополосный солнечный радиоспектрометр Chashan на метровой длине волны (CBSm), прибор второго этапа проекта «Китайский Меридиан» (CMP-II), обладает высоким частотно-временным разрешением (76,29 кГц, 0,84 мс) и чувствительностью, что делает его ведущим прибором для обнаружения мелких частиц. структуры в солнечных радиоспектрах (Chang et al., 2024). Используя данные CBSm, мы выявили новую тонкую спектральную структуру вспышки IV типа на Солнце. Структура характеризуется четкими (или жемчужноподобными) расширениями вдоль группы периодических узкополосчатых полос, называемых “четкими полосками” (см. рисунки 1 и 2). Время повторения полос составляет около 1 секунды (иногда достигает 8 секунд), часто переходя от высоких частот к низким и сопровождаясь поглощениями, при этом последние полосы появляются в конце предыдущих. Периодичность усиления в виде гранул составляет 0,1 с.
Для периодичности и когерентности этих полос мы предложили следующий механизм генерации, основанный на нестабильности двойного плазменного резонанса (DPR), и объяснили улучшения в виде гранул с точки зрения модуляции низкими частотами.- частотные магнитогидродинамические (МГД) волны.Нестабильность DPR может возбуждать верхние гибридные волны (UH) в присутствии энергичных электронов с нестабильными функциями распределения скоростей, такими как кольцо пучка, подкова или конус потерь. Волны UH наиболее эффективно растут на частоте, близкой к $omega_{UH}$, когда $omega_{UH} приблизительно sOmega_{ce}$, в сверхплотной плазме с $omega_{pe}/Omega_{ce} gg 1$ (например, Li et al., 2019), где $s$ — положительное целое число. Временные изменения плотности плазмы ($n_0$) и/или напряженности магнитного поля ($B_0$) могут влиять на значения $omega_{pe}/Omega_{ce}$. Как только $omega_{pe}/Omega_{ce} $ изменяется на единицу, т.е. от $s$ до $s+1$ или $s-1$, мы получаем возбуждения последовательных UH гармоник ($s pm 1$) $Omega_{ce}$. Эти повторяющиеся гармоники (наряду с вариациями $n_0$ и $B_0$) объясняют чередующиеся полосы, как показано на рисунке 3. Особенность поглощения соответствует отрицательному росту UH-волн.
Мы приписали бисероплетенные или жемчужиноподобные улучшения периодическим модуляциям низкочастотными МГД-волнами с частотой около 10 Гц. Такие модуляции периодически изменяют фоновое магнитное поле и/или плотность плазмы и в том же темпе модулируют скорость нарастания сверхвысокочастотной моды, что приводит к появлению бисерной структуры.
Нам требуется тщательно разработанная численная модель для оценки темпов роста мод DPR и режимов излучения, учитывающая временные изменения или неоднородное распределение плотности плазмы или напряженности магнитного поля, а также модуляции низкочастотных МГД-волн, для достижения лучшего понимания процесса спектральная структура.Исследование дает возможность идентифицировать новые тонкие спектральные структуры с помощью приборов с высокой чувствительностью и спектрально-временным разрешением даже после постоянных наблюдений в течение нескольких десятилетий. В будущем мы продолжим поиск новых спектральных структур с помощью CBSm.
Рисунок 1. (а) и (б) динамические спектры CBSm, содержащие богатые тонкие структуры. (c)–(e) Увеличенные изображения выбранных областей (черные прямоугольники в (a) и (b)).
Рисунок 2. (a) Пример полос с общей волнистой морфологией. на мероприятии 8 мая 2024 года, в средней части которого появилась бисерная структура. Черные линии соответствуют наклонам полос. (b) Профиль интенсивности на частоте 443 МГц (белая пунктирная линия на панели (a)). На вставке (панель (b1)) показан интервал $Delta$t между соседними пиками.
Рисунок 3. Принципиальная схема создания полосатых цепочек. (a) Изменения частоты сверхвысокочастотного режима в зависимости от $omega_{pe}/Omega_{ce}$ (t). Тени представляют поглощение, а $gamma$ обозначает скорость роста. (b) Схема формирования цепочки из-за вариаций $omega_{pe}/Omega_{ce}$ (t).
Основано на недавно опубликованной статье: C. Li, Y. Chen, B. Wang, Z. Zhong, B. Tan, Z. Ning., Х. Нин, Х. Конг, С. Чанг, Ю. Тан, Н. Гай, Л. Дэн, Дж. Ян и Ф. Ян, Новая тонкая спектральная структура солнечных радиовсплесков с периодическими полосами-бусинками, наблюдаемая CBSm из CMP-II, Sci. China-Phys. Мех. Astron. 68(10), 109611 (2025), DOI: 10.1007/s11433-025-2716-4, https://arxiv.org/abs/2506.06819
Дополнительная информация
Доступ к данным CBSm можно получить на веб-сайте:
http://47.104.87.104/MWRS/RadioBurstEvent/typeII/typeIIburst_show.html
Список литературы
*Полный список авторов: Чуаньян Ли (Chuanyang Li)., Яо Чен, Бин Ван, Цзе Чжун, Баолинь Тан, Цзунцзюнь Нин, Хао Нин, Сянлян Конг, Шуван Чанг, Янке Тан, Нин Гай, Ли Дэн, Цзинье Янь и Фабао Янь
Другие новости: