OSSERVATORIO ASTRONOMICO DI PALERMO GIUSEPPE S. VAIANA

Report Annuale


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Microbrillamenti

Osservazioni SOHO (GIP):


E` noto che gli archi coronali sono strutture stabili su tempi scala piú lunghi dei tempi di raffreddamento del plasma confinato al loro interno. Ciò implica che siano soggetti ad un riscaldamento prolungato. Poichè il riscaldamento potrebbe derivare dal rilascio di energia magnetica o dissipazione di onde MHD, è improbabile che esso avvenga costantemente e uniformemente in ciascun arco. Un problema fondamentale è allora: il riscaldamento varia lentamente oppure consiste di episodi brevi ma intensi? Più plausibilmente ci si aspetta uno spettro di possibili deposizioni di energia che vanno da piccoli e frequenti microbrillamenti a veri e propri brillamenti più rari ma di più lunga durata. Un ulteriore quesito è se gli impulsi di calore siano continui o ci siano frequenze e intensità preferenziali.

Illuminamenti di strutture coronali su varie scale di tempo ed intensità luminosa sono stati osservati estensivamente in passato e si è analizzata la loro frequenza in funzione della loro energia, ottenendo per il brillamenti maggiori, ad esempio, una legge di potenza ben precisa. Più recentemente Yohkoh ha confermato la presenza di intermittenze e variabilità delle strutture ad arco su tempi scala da 1 a 10 minuti. A questo punto, molti problemi sono ancora aperti sull'argomento, a proposito delle caratteristiche della deposizione di energia nei microbrillamenti, p.es. la loro durata e periodicità, la loro interazione con l'ambiente circostante, ecc.

A novembre 1997 è stata condotta una campagna osservativa (Guest Observation Program, GIP) con il satellite SOHO mirata ad ottenere una diagnostica degli episodi di riscaldamento migliore che in passato. In particolare si è puntato ad ottenere informazioni dettagliate sulla struttura temporale del riscaldamento nelle regioni attive. Queste sono sedi di archi relativamente piccoli e caldi che hanno tempi caratteristici di evoluzione più brevi e permettono quindi di rilevare eventi brevi e intensi più facilmente.

Queste osservazioni hanno richiesto una elevata e contemporanea risoluzione spaziale e risoluzione temporale ed una durata adeguatamente lunga, con lo scopo di analizzare l'intensità, la distribuzione spaziale e la variabilità su diversi tempi scala di una serie di specifiche righe spettrali.
 
 

Figure 36: Immagini di una regione del disco solare ottenute nelle righe spettrali indicate (disposte in ordine di temperatura di massima formazione crescente) con lo strumento SOHO/CDS il 3 Ottobre 1997 alle 21:07 UT. Le coordinate eliocentriche del centro dell'immagine sono longitudine 783", latitudine 257". Le dimensioni spaziali sono 81"x119". La scala usata e` lineare e va dal massimo dei valori minimi di tutte le osservazioni (in una data riga) al minimo dei valori massimi delle stesse.
\begin{figure}\centerline{\psfig{figure=SOLE/cds_he.ps,width=12cm}}\end{figure}
Le osservazioni sono state condotte in modo coordinato con gli strumenti EIT, che ha permesso un monitoraggio continuo e ad alta risoluzione spaziale e temporale della regione selezionata, SUMER e CDS/NIS, che hanno una elevata risoluzione spettrale e quindi consentono di osservare righe spettrale che si formano a diverse temperature.

L'informazione fornita dalle osservazioni in combinazione con l'intepretazione offerta dai nostri modelli idrodinamici ci permetterà di porre vincoli sulle proprietà della deposizione del riscaldamento.

Le righe selezionate coprono un intervallo da $2 \times 10^5$ K a circa $3\times 10^6$ K con alcune righe cromosferiche (He I 584 Å). Un esempio dei dati ottenuti nell'osservazione sono mostrati nella Figura 36.

Il nostro scopo è quello di confrontare i dati con i risultati di simulazioni idrodinamiche dell'evoluzione del plasma negli archi soggetto a rapidi impulsi di calore immessi secondo una varietà di meccanismi, ad esempio fasci di elettroni.

Modellaggio di microbrillamenti:


È già in corso da tempo il modellaggio di archi coronali in quiete riscaldati e tenuti stabili da microbrillamenti. In particolare viene utilizzato il codice idrodinamico Palermo-Harvard per modellare la dinamica del plasma nella corona e regione di transizione tra la cromosfera e la corona. Assumendo che il riscaldamento di un arco coronale sia interamente dovuto a microbrillamenti, vengono depositati degli impulsi di energia nell'arco a intervalli di tempo irregolare, con distribuzione casuale. Viene quindi studiata la risposta del plasma a questo riscaldamento stocastico in archi di varia lunghezza e pressione iniziale e al variare del tempo di ripetizione medio degli impulsi, pur mantenendo in media lo stesso tasso di deposizione di energia.

Utilizzando il pacchetto ASAP sviluppato presso OAPA abbiamo già sintetizzato l'emissione del plasma in varie righe spettrali che si formano nella regione di transizione per tutti i casi considerati, in modo tale da poter confrontare i risultati dei modelli con le intensità e gli spostamenti Doppler osservati con gli strumenti di SOHO come SUMER e CDS.

Risultati preliminari ci dicono che per molti modelli sono previste variazioni rapide nell'emissione delle righe. I moti di plasma nella regione di transizione forniscono alternanze di spostamenti Doppler verso il blu e verso il rosso dello stesso ordine di quelle comunemente osservati sul Sole.
 
 



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