Введение 3
1. Определение физических условий в областях генерации микроволновых всплесков с зебра-структурой 4
2.Тестирование метода 8
3.Описание исследуемого спектра 11
4.Расчет номера гармоники 14
Заключение 16
Список литературы 17
Исследования структуры петель солнечных микроволновых всплесков с зебра-структурой имеют большое значение как для уточнения механизма генерации всплесков с зебра-структурой, так и для диагностики корональной плазмы. В радиоспектрах зебра-структура выглядят как полосы на близко расположенных, почти равноотстоящих частотах. Зебра-структура наблюдаются в широком диапазоне частот от метрового до микроволнового диапазона, в некоторых случаях до 7,5 ГГц
Было предложено множество моделей, объясняющих зебра-структуру(Rosenberg 1972; Kuijpers 1975; Zheleznyakov&Zlotnik1975; Chernov 1976, 1990; LaBelleи др. 2003; Kuznetsov&Tsap 2007; Bárta&Karlický 2006; Ledenevи др. 2006; Laptukhov&Chernov 2009; Tan 2010; Karlický 2013). Но большинство из них не объясняет всех наблюдаемых особенностей зебра-структур: диапазон частот, ширину полосы, поляризацию, числовое и частотное разделение линий зебра-структуры, их временные вариации и высокочастотный предел. Более того, по-прежнему ведутся дискуссии, если все зебра-структуры имеют одинаковое физическое происхождение или есть зебра-структуры, созданные несколькими различными механизмами (Tanetal., 2014). Обзор и сравнение моделей зебра-структуры см. обзор Чернова (2011).
Среди всех предложенных механизмов наиболее перспективным является метод, основанный на двойном плазменном резонансе (DPR) (Железняков, Злотник, 1975, Злотник, 2013). Эта модель предполагает, что излучение линии зебры генерируется в местах, где верхнегибридная частота f_up равна кратности электронной циклотронной частоты f_b.
В этой работе рассматривается радиовсплеск с зебра-структурой, который наблюдался на поздней стадии солнечной вспышки 21 апреля 2002г. Мы расширяем эту модель и предлагаем новый диагностический метод, который позволяет определить напряженность магнитного поля и плотность плазмы в источнике зебры. В расширенной версии этой модели мы объяснили высокочастотный предел микроволновых зебра-структур. Заметим, что этот тип зебра-структур обычно рассматривается как основной аргумент в пользу модели зебра-структуры, основанной на моделях Бернштейна (Chiuderietal., 1973).
Разработана методика определения номера гармоники s выделенной полосы в спектре микроволнового всплеска с зебра-структурой, а также параметра L_n/ L_b, где L_nи L_bхарактерные масштабы по высоте электронной плотности и магнитного поля в области излучения. Методика была проверена на модельных расчетах и показала высокую точность определения s во всем проанализированном диапазоне изменения этого параметра. Особо подчеркнем, что эта точность высока и для малых значений s, где частота излучения существенно отличается от плазменной частоты. Данная методика была применена к определению значений s и L_n/ L_bдля реально наблюдаемого спектра. В результате было показано, что в области генерации полосы s_1 у данного всплеска магнитное поле равнялось 25.77 Гс, электронная плотность 9.32*〖10〗^10 1/〖см〗^3. Таким образом этот всплеск возник в плотных слоях атмосферы, скорее всего в хромосфере, с небольшим магнитным полем. Последнее может иметь место в областях между основными магнитными полями в активной области.
[1] Chernov, G. P.: 1976, Microstructure in the continuous radiation of type IV meter bursts. Observations and model of the source. Soviet Astronomy, 20, 449-457.
[2] Chernov, G. P., Sych, R. A., Meshalkina, N. S., Tan, C. M.: 2012, Spectral and spatial observations of microwave spikes and zebra structure in the short radio burst of May 29, 2003. Astron. Astrophys., 538, id.A53, 10 pp.
[3] Karlicky, M.: 2013, Radio continua modulated by waves: Zebra patterns in solar and pulsar radio spectra. Astron. Astrophys.552, A90. doi:10.1051/0004-6361/201321356.
[4] Kuijpers, J.: 1975, Collective wave-particle interactions in solar type IV radio ource, Ph.D. Thesis, Utrecht University.
[5] Kuznetsov A. A.: 2005, Generation of microwave bursts with zebra pattern by nonlinear interaction of Bernstein modes. Astron. Astrophys.438, 341–348.
[6] Kuznetsov, A.A., Tsap, Y.T.: 2007, Loss-Cone Instability and Formation of Zebra Patterns in Type IV Solar Radio Bursts. Solar Phys.241, 127–143.
[7] LaBelle, J., Treumann, R.A., Yoon, P.H., Karlicky, M.: 2003, A Model of Zebra Emission in Solar Type IV Radio Bursts. Astrophys. J.593, 1195–1207. doi:10.1086/376732.
[8] Ledenev, V. G. Yan, Y., & Fu, Q.: 2006, Interference Mechanism of ``Zebra-Pattern'' Formation in Solar Radio Emission. Solar Phys., 233, 129-138.
[9] Rosenberg H.: 1972, A Possibly Direct Measurement of Coronal Magnetic Field Strengths. Solar Phys.25. 188–196.
[10] [11]
[12] Selhorst, C.L., Silva-Válio, A., Costa, J.E.R.: 2008, Solar atmospheric model over a highly polarized 17 GHz active region. Astron. Astrophys.488, 1079–1084.
[13] Tan, B., Tan, C., Zhang, Y., Mészárosová, H., Karlicky, M.: 2014, Statistics and Classification of the Microwave Zebra Patterns Associated with Solar Flares.
[14] Yasnov, L.V.: 2014, On the Nature of Neutral-Line-Associated Radio Sources.
[15] Yasnov, L.V., Karlicky, M.: 2015, Regions of generation and optical thicknesses of dm-zebra lines. Solar Physics, in press.
[16] Zheleznyakov, V.V., Zlotnik, E.Y.: 1975, Cyclotron wave instability in the corona and origin of solar radio emission with fine structure. III. Origin of zebra-pattern. Solar Phys.44, 461–470.