عنوان

آشکارسازی امواج در جو خورشید با استفاده از داده های طیف سنجی فرابنفش دور و پردازش تصویر

پ۲۸۷۵۲

per

آشکارسازی امواج در جو خورشید با استفاده از داده های طیف سنجی فرابنفش دور و پردازش تصویر

مریم غیاثی

فیزیک

۱۴۰۱

۱۴۷ص.

سی دی

دکتری

فیزیک گرایش اخترفیزیک

۱۴۰۱/۱۱/۰۸

یکی از مهمترین کاندیداها برا ی انتقال انرژ ی و تکانه از لایه های زیرین به لای ه ها ی بالاتر اتمسفر خورشید، وجود امواجمغناطوهیدرودینامیک است. در این رساله به کمک داده های طیف سنجی و پردازش تصویرهای تلسکوپ های فضای یهینوده/ابزار آیس و اس دی او/ابزار ای آی ای و آیریس )که دارای دقت زمانی و فضایی و طیفی بالایی هستند( به ردیابیامواج مغناطوه یدرودینامیک در دو ناحیه از تاج خورشید پرداخته ایم: ناحیه اول پرامیننسی تاجی است که در بیرون لبهغربی خورشید در تاریخ 3 آوریل 2014 دیده میشود و ساختاری هلال ی شکل و پیچشی دارد. ناحیه دوم نقطه تهی تا ج یاست که کمی پایین تر از ساختار ذکر شده در بیرون لبه غرب ی خورشید در همان زمان و تاریخ رویت شده است. کوچکبودن تغییرات شدت تابش )کمتر از 10 درصد(، ظهور متناوب جابه جایی به قرمز و آبی در دو سمت مخالف ساختارهلالی شکل )با سرعتی بین 10 ± کیلومتر بر ثان یه در خط طیفی Fe X 184 و 5 ± کیلومتر بر ثانیه در خط طیفی Fe XII 195 ( و پادمتقارن بودن بالهه ا ی آبی و قرمز خطوط طیفی در لبههای ساختار هلال ی )نقاط 1A و 2A ( نسبت به طیف مرکزآن و رفتار تناوبی پهنای خطوط طیفی در ساختار هلالی با دوره تناوب 22.9 و 58.3 دقیقه )که به کمک آنالیز فوریه بهدست آمده( نشان میدهن د که احتمالا موج آلفن پیچشی با دوره تناوب بلند در این ساختار هلال ی منتشر میشود. جابهجایی-های دوپلری با دوره تناوب 48.7 و 50.8 دقیقه در دو س وی مختلف لبههای ساختار هلا لی با دامنه سرعت های 4.2کیلومتر بر ثانیه در خط طیفی Fe XII 195 مشاهده شده است. پهنای غیرگرمایی خطوط طیفی در ناحیه هلال ی نسبت بهنواحی بیرونی آن بیشتر است. لگاریتم چگالی الکترونی این ناحیه 9.3 به دست آمده است. به این ترتیب سرعت آلفن درناحیه هلالی برابر با 14.5 کیلومتر بر ثانیه به دست می آید که بایستی درحضور میدا ن مغناطیسی به بزرگی 0.3 گاوسایجاد شده باشد. فلاکس انرژی این ساختار برابر با 0.878 وات بر مترمربع محاسبه شده است. مرکز ساختار ناحیه دومیا همان نقطه تهی تاجی، در باند 171 آنگستروم تصاویر ا ی آی ای، در ارتفاع 2 ± 52 مگامتر بالای سطح خورشیدقرار گرفته است. شکاف های ی در فواصل مختلف به صورت عمود یا در امتداد لولهها ی شار در همسایگی ناحیه تهیتاجی انتخاب شدند و تغییرات شدت روشنایی در این شکافهای مجازی مورد بررسی قرار گرفتند. امواجمغناطوآکوست یک آرام پیشرونده با سرعت های 2.5 تا 7.2 کیلومتر بر ثانیه در لوله ه ای تاجی واقع در همسایگی ناحیهتهی رویت شدند. این امواج به صورت متقارن از دوطرف پایه ها ی لولهها به سمت نقطه بالایی لولهها حرکت میکنند وبا نزدیکتر شدن به نقطه بالایی لولهها، شتاب میگیرند. امواج مغناطوآکوستیک سریع و بازتاب آن ها در ای ن لولهها باجمحدوده سرعت هایی بین 3 تا 18 کیلومتر بر ثانیه رویت شدند. در گام زمانی 350 از لحظه شروع انفجاری در فیلامنتساختار پرامیننس مجاور نقطه تهی رخ میدهد که باعث تحر یک و ایجاد امواج کینک سر یع با دوره تناوب های 3 تا 4دقیقه در لولههای مجاور نقطه تهی تاجی میشود.

AbstractMHD waves believed to be one of the main candidates to transfer the energy and momentum from the lower to the upper layers of the solar atmosphere. In this work, using spectroscopic and imaging data obtained by Hinode/EIS, SDO/AIA, IRIS (with high spatial, temporal, and spectral resolutions) we investigate the presence of MHD waves in the two areas over the solar corona: First area is a crescent shaped structure in an off-limb coronal prominence on the solar west limb, observed on 3rd April 2014. The second area is a coronal X-point located slightly below the first mentioned structure that observed on the same date and time. Negligible amount of intensity variation (less than 10%), alternative red and blue shifts observable at the two opposite sides of the crescent structure (±10 km/s for Fe X 184 and ±5 km/s for Fe XII 195), asymmetric shape of the spectral line wings over the two opposite sides of the crescent structure (points A1 and A2) with respect to the structures central axis, and oscillatory behavior of the spectral line widths with periods of 29.2 and 58.3 minutes (obtained using FFT technique) suggest the possible presence of long period torsional Alfven waves in the crescent like structure. Doppler shift oscillations with periods of 48.7 and 50.8 minutes with amplitude of 4.2 km/s observed over the points A1 and A2 in Fe XII 195 line. Non-thermal broadenings are wider in the crescent structure respect the surrounding FOV area. Electron densities are calculated to be equal to log(ne) =9.3. Alfven velocity obtained to be about 14.5 km/s, leading to magnetic fields of 0.3 G in the mentioned structure. The energy flux of this phenomenon estimated to be equal to 0.878 W/m2. The center of the second area, the coronal X-point, in the 171 AIA bandpass, obtained to be 52 ± 2 Mm above the limb. A couple of artificial slits (perpendicular and parallel to the neighboring loops) selected over which the intensity variations studied. Slow magneto-acoustic waves with speeds in the range of 2.5 to 7.2 km/s observed to propagate in the X-point neighboring loops and accelerate as they move from the footpoint toward the loop apex,148symmetrically. Magneto-acoustic fast waves and their reflections with speeds in the range of 3 to 18 km observed, as well. A filament Eruption (FE) happens around the time step 350 in the nearby prominence area and triggers the fast kink modes with periods of 3 to 4 minutes at a position close to the spine axis of the X-point.ت

Wave detection in the solar atmosphere using extreme ultraviolet spectroscopy and imaging

‏غیاثی‏،

مریم ‏

تهیه کننده

‏عباد ی‏،

‏داداشی،

حسین ‏

ندا ‏

استاد راهنما

استاد راهنما

تبریز