Новый взгляд на колебания солнечных пятен Ю.Д. Жугжда Р.А. Сыч ИЗМИРАН, Троицк Институт солнечно-земной физики, Иркутск

Линия HeII, 304À, T=80000K Верхняя хромосфера/переходная зона Пятно NOAA 11131,08 декабрь 2010 скважность 12 сек, продолжительнось 6 часов Квадратная площадка 9 x 9 пиксел 5.4 x 5.4 угловых секунд

Спектр трехминутных колебаний Спектры колебаний для трех соседних пикселей с координатами (3,4), (4,4) и (3,3). Ни одна из существующих теорий не может обяснить спектр, состоящий из большого числа узких спектральных линий!

Небольшой участок спектра пиксели (3,4) Полуширина спектральных линий ~ 0.03мГц, т.е. порядка cпектрального разрешения. Возможно, что спектральные линии еще более узкие. Модуляция или биения независимых спектральных компонент спектра? Переход к аналитическому сигналу позволяет найти мгновенные амплитуду и частоту. Мгновенная частота однозначно указывает на независимость спектральных компонент спектра.

Аналитический сигнал биений двух компонент (а) биеня (б) мгновенная амплитуда (в) мгновенная фаза (г) мгновенная частота Выбросы мгновенной частоты являются следствием скачков фазы в узлах биений. Они являются надежным индикатором биений. При амплитудной и частотной модуляции не должны возникать скачки фазы и выбросы частоты.

Мгновенные амплитуда и частота трехминутных колебаний пиксели(3,4) Мгновенная амплитуда Мгновенная частота

Трехминутные колебания – это локальные колебания ( а) Средний амплитудный спектр(сплошная) и спектр средних колебаний площадки (б) Спектр девяти пиксел

Каждое из колебаний на фиксированной частоте охватывает несколько пикселей.

Частотные решетки в спектре пятиминутных колебаний Спектр мгновенной амплитуды трехминутных колебаний: (а) средний амплитудный спектр и спектр усредненных колебаний площадки(пунктир) (б) спектры пикселей площадки 3X3 с цетром (3,4) (в) спектры всех пикселей площадки Спектр низкочастотных колебаний площадки: (г) средний амплитудный спектр и спектр усредненных колебаний (пунктир) площадки (д) спектры пикселей площадки 3X3 с цетром (3,4) (е) спектры всех пикселей площадки

Спектральные решетки и umbral flashes (а,в) колебания, создаваемые спектральной решеткой с шагом =0.06мГц (б,г) колебания, создаваемые спектральной решеткой с шагом =0.4мГц (д,е) колебания пиксели (3,4) и средние по всей площадке

Спектр трехминутных колебаний состоит из большого числа узких спектральных линий Трехминутные колебания - это локальными колебаниями небольших участков пятна. Различия в спектрах соседних площадок, как правило, невелики Спектр колебаний состоит из одной или нескольких спектральных решеток Кроме трехминутных колебаний в пятне существуют низкочастотные локальные колебания. Частоты этих колебаний определяют шаг спектральных решеток в диапазоне трехминутных колебаний Периодически возникающие импульсы большой амплитуды, состоящие из нескольких колебаний с периодом порядка трех минут, возникают из-за наличия спектральных решеток Трехминутные колебании в соседних ячейках связаны друг с другом. Эта связь обеспечивает распространения колебаний по пятну Ни одна из существующих теорий колебаний в пятне не может объяснить всю совокупность и каждое из свойств, обнаруженных в результате анализа наблюдений

slow p-mode slow fast Модель Паркера Global oscillations slow fast slow p-mode Local oscillations photosphere

Модель хромосферного резонатора (Жугжда) не может объяснить наблюдения. Единственная возможность объяснить локальные трехминутные колебания и долгопериодные колебания с периодом порядка нескольких часов - это предположить наличие резонанса на медленных волнах, который возникает в подфотосферных магнитных трубках (модель Паркера) и охватывает все слои атмосферы пятна.