Диссипация поля и эффект Паркера в динамике вспышечного магнитного жгута на Солнце

Abstract

Обсуждается структура и динамика бессилового магнитного жгута, расположенного горизонтально в солнечной атмосфере и представляющего собой вершину слабоизогнутой магнитной петли, основания которой закреплены в фотосфере. По мере выхода магнитного жгута в разреженную солнечную атмосферу внешнее давление, предохраняющее жгут от бокового расширения на бесконечность, непрерывно падает и при некотором его предельном значении продольное магнитное поле жгута обращается в нуль на поверхности смены знака электрических токов. Это ведет к неограниченному росту азимутального электрического тока в окрестности этой поверхности и служит триггером для возбуждения плазменной неустойчивости, появления аномального сопротивления с последующим вспышечным выделением энергии и генерацией супердрейсеровских электрических полей в элементах тонкой магнитной структуры с поперечным радиусом :00-200 км. Обсуждается квазипериодический режим вспышечного энерговыделения в скрученном жгуте-петле, обусловленный переносом азимутального поля альвеновскими волнами из ног петли к вершине, к области диссипации поля, где скручивающий момент минимален (эффект Паркера).

The structure and dynamics of a force-free magnetic rope :ocated horizontally in the solar atmosphere and representing the top of a weakly curved magnetic loop, the bases of which are fixed in the photosphere, have been studied. As the magnetic flux rope enters the rarefied solar atmosphere, the external pressure, which protects the rope from lateral expansion to infinity, continuously drops and at a certain limiting value, the longitudinal magnetic field of the rope becomes zero on the surface of the change in sign of the electric currents. This leads to an unlimited increase in the azimuthal electric current in the vicinity of this surface and serves as a trigger for the excitation of plasma instability, the appearance of anomalous resistance, followed by a flare energy release and the generation of super-Dreicer electric fields in elements of a fine magnetic structure with a transverse radius of about :00-200 km. Such strong electric fields can accelerate charged particles up to hundreds of MeV over a path of several thousand km. The regime of quasi-periodic oscillations of flare energy release in such a twisted ropMoop is discussed. It caused by the transfer of the azimuthal field by Alfven waves from the legs of the loop to the top, to the field dissipation region, where the twisting moment (torque) is minimal (Parker’s ehect), A mechanism is proposed for the precipitation of accelerated particles from a loop magnetic trap upon entering the heliosphere.