Научный руководитель: Бархатов Николай Александрович, доктор физ-мат наук

Важной проблемой солнечно-земной физики является установление источников геоэффективных возмущений в солнечном ветре. Считается общепринятым, что эти возмущения обусловлены проявлением солнечной активности и связаны с крупномасштабными потоками солнечной плазмы: вспышками (SF), корональными дырами (CH), волокнами (SDF) и стримерами (HCS) и их всевозможными сложные сочетания. Идентификация источников этих потоков принципиально осложняется тем, что потоки сильно модифицируются в процессе переноса через сверхальвеновский замагниченный солнечный ветер в окрестность Земли. В связи с этим, крупномасштабные возмущения, обусловленные рассматриваемыми потоками, приобретают новые черты отличные от первоначальных, имевших место в солнечной короне. Представляет интерес установление типов солнечных источников для уединенных крупномасштабных (порядка суток) возмущений плотности регистрирующихся в окрестностях Земли. В настоящей работе такая "обратная задача" по определению начальных возмущающих солнечных потоков из анализа модифицировавшихся к окрестностям Земли возмущений решается в рамках изучения пространственно-временной динамики уединенных возмущений в замагниченной движущейся плазме солнечного ветра на основе магнитогидродинамических (МГД) представлений. Для заявленной цели была использована специальная компьютерная программа, позволяющая проводить вычислительные эксперименты по эволюции заданных возмущений в космической плазме в режиме реального времени и диалога с программой. С ее помощью может проводиться численное моделирование МГД течений и анализ сопутствующих им пеpеходных и волновых процессов в двумерном и в одномерном приближении. [1] В основу предпринятого исследования положены данные наблюдений уединенных возмущений (17 событий), зарегистрированных спутниковой системой OMNI в окрестностях Земли в 1979 году.

Анализ рассматриваемых уединенных возмущений на основе [2] позволил разделить их на группы, отвечающие определенным солнечным событиям или их комбинациям. Среди этих групп отмечены случаи отдельного "волокна", а также комбинации "корональная дыра + волокно", " корональная дыра + волокно + стример", а также частое участие последствий вспышки наряду с другими солнечными событиями. Поскольку наибольший энергетический вклад в комбинации вносится вспышкой или корональной дырой, в работе было выполнено МГД компьютерное моделирование эволюции уединенных возмущений отвечающих этим событиям. Проведенное моделирование динамики отдельных волокна и стримера обосновано возможностью их отдельного существования. В качестве начальных условий для исходных возмущений выбирались имеющие гауссову форму возмущения среды, ее скорости и магнитного поля с учетом качественных отличий между гелиосферными стримерами, волокнами, дырами и ударными волнами, обусловленными вспышками. При этом принималось во внимание отличие в температурах рассматриваемых возмущений. Параметры окружающей среды соответствовали условиям спокойного солнечного ветра. Кроме того, начальные данные для солнечных явлений подбирались таким образом, что их МГД эволюция приводила к возмущениям, сходным по своим свойствам с регистрируемыми в рамках системы OMNI.

Эффективность применяемой программы моделирования подтверждается согласием полученных компьютерных результатов со свойствами возмущений зарегистрированных на спутниковой системе OMNI. Дополнительная проверка этого вывода реализована сопоставлением результатов моделирования с реальной обстановкой на Солнце. Для этого использованы прямые данные [3] о солнечной активности для определения существовавших на изучаемый момент, источников возмущений. Данные содержали информацию о вспышках, их бальности и координатах; волокнах, их координатах, яркости и исчезновении; о скоростях солнечного ветра, характеризующих в динамике наличие корональных дыр. Использование этих материалов подтвердило наши выводы о наиболее вероятных источниках солнечных возмущений для изучаемых выше событий.