Физика Солнца и плазменная астрофизика (итоговый, 2015-2019 гг.)

Исследован вопрос о наиболее типичной структуре трехмерной нулевой точки магнитного поля, и установлено, что с подавляющей вероятностью реализуются неосесимметричные конфигурации с шестью асимптотическими направлениями (”шестихвостки”). Дано ”топологическое” объяснение трех- и четырех-лепестковой структур, наблюдающихся в основании так называемых ”анемонных” микровспышек в атмосфере Солнца. Получено в явном виде аналитическое решение задачи о структуре неравновесной магнитосферы, образующейся в результате взаимодействия ударной волны от сверхновой с магнитным полем нейтронной звезды. Выполнен расчет распределений скоростей течения плазмы и ее плотности в модели магнитного пересоединения в плазме высокой проводимости в короне Солнца, включающей тонкий токовый слой Сыроватского и присоединенные к его концам магнитогидродинамические (МГД) разрывы. На основе найденных переходных решений для разрывных течений различного типа оставлена обобщенная схема непрерывных переходов между МГД-разрывами. Оценена эффективность нагрева плазмы разрывными течениями различных типов. Изучена неустойчивость предвспышечного токового слоя, связанная с нарушением его теплового баланса. Предлагаемый механизм тепловой неустойчивости может объяснять последовательное увеличение яркости, ”поджиг” в аркадах магнитных петель в солнечных вспышках. Дано наиболее полное описание вспышки 19 июля 2012 г., включающее модели коронального и хромосферного источников жесткого рентгеновского излучения (тонкая и толстая мишени с обратным током), дополненные моделью коллапсирующей магнитной ловушки. Результаты указывают не только на существование ускорения Ферми 1-го порядка и бетатронного нагрева электронов в солнечных вспышках, но и их высокую эффективность. Рассчитаны профили температуры, концентрации и скорости течения плазмы в переходном слое между областями горячей и холодной плазмы на примере переходного слоя между короной и хромосферой Солнца. Показано, что в спокойном переходном слое между короной и хромосферой Солнца может возникать ударная волна за счет падения вещества из короны в хромосферу. Диссипация такой ударной волны в короне возвращает часть кинетической энергии падающего вещества в тепловую энергию короны. Изучен эффект гистерезиса, проявляющийся в неоднозначной взаимосвязи излучения солнечной фото-, хромосферы и короны на фазах роста и спада цикла солнечной активности. Проведен анализ вспышечной активности Солнца и потоков в ультрафиолетовом диапазоне в 24-м цикле. Выделены отличительные особенности 24-го цикла в сравнении с 21 - 23-м циклами. Изготовлен и отлажен спектрогелиограф на ПЗС-камере для телескопа АТБ-1, и создан пользовательский интерфейс для работы с программным обеспечением наблюдений. Опробован новый способ наблюдения магнитных полей на Солнце с помощью ПЗС-спектрогелиографа, показавший свои эффективность, чувствительность и достаточную оперативность.