Observationally driven 3D MHD model of the solar corona above a magnetically active region
Kontext: Die Sonnenkorona wird seit 1932 mit Koronographen beobachtet. Nur wenige Jahre später war klar, dass die Korona viel heißer ist als die sichtbare Sonnenoberfläche; seit dem ist der Mechanismus der koronalen Heizung ungeklärt. Viele Mechanismen wurden vorgeschlagen, die genügend Energie zur...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Format: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Published: |
2014
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| Subjects: | |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0022-5F1B-D http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:7-11858/00-1735-0000-0022-5F1B-D-1 |
| Summary: | Kontext: Die Sonnenkorona wird seit 1932 mit Koronographen beobachtet. Nur wenige Jahre später war klar, dass die Korona viel heißer ist als die sichtbare Sonnenoberfläche; seit dem ist der Mechanismus der koronalen Heizung ungeklärt. Viele Mechanismen wurden vorgeschlagen, die genügend Energie zur Basis der Korona liefern, es hat sich aber kein vollständig selbstkonsitentes Bild des Energietransports und der koronalen Dissipation etabliert.
Ziele: Wir möchten ein selbstkosistentes Modell aufstellen, welches Bewegungen auf der Sonnenoberfläche enthält, welche das Magnetfeld verbiegen und verflechten, wodurch in der Korona Ströme induziert und Ohm’sch dissipiert werden. Die Modellbeschreibung soll durch den Vergleich von synthetischen mit realen Beobachtungen untermauert werden.
Methoden: Wir treiben das 3D MHD Model mit beobachteten photosphärischen Magnetfeldern und Horizontalbewegungen an. Durch Wärmeleitung entlang des Feldes sowie Strahlungsverluste wird die koronale Energiebilanz realistisch. Wir synthetisieren Spektren in verschiedenen Emissionslinien mit einer Atom-Datenbank und der berechneten koronalen Plasmatemperatur sowie -dichte. Diese vergleichen wir mit entsprechenden Beobachtungen der Korona über der aktiven Region, mit der wir die Simulation antreiben. Wir vergleichen extrahierte Modell-Feldlinien mit empirischen und theoretischen Skalengesetzen, die die koronale Heizung entlang von Bögen voraussagen.
Resultate: Im Modell bilden sich heiße koronale Bögen mit Temperaturen deutlich über 1 MK. Ihre 3D-Struktur entspricht den beobachteten koronalen Bögen; Doppler-Karten lassen auf ähnliche Plasmaströmungen entlang der Bögen schließen. An die Modell-Daten passen wir ein Skalengesetz an, welches von der Bogenlänge und der magnetischen Flussdichte an den Fußpunkten abhängt.
Schlussfolgerungen: Aus der substanziellen Übereinstimmung zwischen Modell und Beobachtung schließen wir, dass das Modell eine genügende Beschreibung der Heizung und Wärmeleitung entlang von koronalen Bögen darstellt, um die Beobachtungen zu erklären. |
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