Solar-Terrestrial Physics Solar-Terrestrial Physics Солнечно-земная физика / Solnechno-Zemnaya Fizika / Solar-Terrestrial Physics 2712-9640 69839 10.12737/szf-94202305 Результаты исследований Results of current research Результаты исследований Dynamics of small-scale magnetic fields before small and large solar flares Динамика мелкомасштабных магнитных полей перед малыми и крупными солнечными вспышками https://orcid.org/0000-0001-5725-8262 Боровик Александр Васильевич Borovik Aleksandr Vasil'evich aborovik@iszf.irk.ru

кандидат физико-математических наук;

candidate of physical and mathematical sciences;

 https://orcid.org/0000-0002-9563-1360 Жданов Антон Андреевич Zhdanov Anton Andreevich kick.out@mail.ru Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation Институт солнечно-земной физики СО РАН Иркутск Россия Institute of Solar Terrestrial Physics SB RAS Irkutsk Russian Federation 20 12 2023 20 12 2023 9 4 44 53 02 09 2023 09 11 2023 https://zh-szf.ru/en/nauka/article/69839/view

По данным наблюдений SDO (Solar Dynamics Observatory) исследовалась динамика продольного магнитного поля активной области (АО) NOAA 12673. За время прохождения АО по диску Солнца пятна и фоновые поля в ней показывали сложные траектории движения, при этом наблюдалось образование многочисленных короткоживущих локальных мелкомасштабных линий раздела полярностей (ЛЛРП), которые формировались при появлении в АО новых магнитных потоков и их сближении с полями противоположной полярности. Протяженность таких ЛЛРП составляла менее 15000 км (~20 угл. сек), время существования — несколько часов. Исследование вспышечной активности NOAA 12673 показало, что вспышки малой мощности (оптический класс S, площадь ˂2 кв. град) обычно происходят вблизи ЛЛРП. Перед малыми вспышками, а также перед крупной вспышкой 06.09.2017 (оптический балл 3В, рентгеновский класс Х9.3) на ограниченных участках локальных и главной ЛРП АО наблюдались сдвиговые напряжения магнитного поля и рост gradН: в области вспышек малой мощности — до значений 1.3–1.5 Гс/км, в области крупной вспышки — 3–3.5 Гс/км. Полученные результаты свидетельствуют о том, что перед малыми и крупными вспышками продольное магнитное поле ведет себя аналогичным образом.

We have examined the dynamics of the longitudinal magnetic field of active region NOAA 12673, using data from the Solar Dynamics Observatory (SDO). During the passage of the active region (AR) across the solar disk, its spots and background fields showed complex motion trajectories, and numerous small-scale short-lived local polarity inversion lines (LPILs) were formed when new magnetic fluxes appeared in the AR and came closer to fields of opposite polarity. The length of LPILs was less than 15.000 km (~20 arcsec); their lifetime was several hours. Study of the flare activity of NOAA 12673 has shown that low-power flares (optical class S, area ˂2 sq. degrees) generally occur near LPILs. Before small flares and the September 06, 2017 large flare (optical importance 3B, X-ray class X9.3), in limited sites of local and main polarity inversion lines there were shear stresses and an increase in the magnetic field gradient: in the region of low-power flares, to 1.3–1.5 G/km; in the region of the large flare, 3–3.5 G/km. The results obtained suggest that the longitudinal magnetic field behaves similarly before both small and large flares.

 вспышки магнитное поле линии раздела полярности flares magnetic fields polarity inversion lines Работа выполнена в рамках базового финансирования программы ФНИ II.16 The work was financially supported by Basic Research Program II.16

Алтынцев А.Т., Банин В.Г., Куклин Г.В., Томозов В.М. Солнечные вспышки. М.: Наука, 1982. 246 с. Altyntsev A.T., Banin V.G., Kuklin G.V., Tomozov V.M. Solar Flares. Moscow, Nauka Publ., 1982, 246 p. Боровик А.В. Центры вспышечной активности групп солнечных пятен. Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца. 1994. Вып. 102. С. 133-152. Borovik A.V. Centers of flare activity of sunspot groups. Research on geomagnetism, aeronomy and solar physics. 1994, Vol. 102, pp. 133-152. Боровик А.В. Солнечные вспышки малой мощности в линии Hα: результаты исследований. Изв. КрАО. 2023. Т. 119, № 1. С. 27-41. Borovik A.V. Low-power solar flares in the H𝛼 line: research results. Izvestiya Krymskoi Astrofizichesko. Observatorii. 2023, vol. 119, no. 1, pp. 27-41. Прист Э. Солнечная магнитная гидродинамика. М.: Мир, 1985. 592 c. Borovik A.V., Zhdanov A.A. Distribution of low-power solar flares by brightness rise time. Solar-Terr. Phys. 2018, vol. 4, no. 3, pp. 3-12. DOI: 10.12737/stp-43201801. Borovik A.V., Zhdanov A.A. Distribution of low-power solar flares by brightness rise time. Solar-Terr. Phys. 2018. Vol. 4, no. 3. P. 3-12. DOI: 10.12737/stp-43201801. Borovik A.V., Zhdanov A.A. Low-power solar flares of optical and X-ray wavelengths for solar cycles 21-24. Solar-Terr. Phys. 2020, vol. 6, no. 3, pp. 16-22. DOI: 10.12737/stp-63202002. Borovik A.V., Zhdanov A.A. Low-power solar flares of optical and X-ray wavelengths for solar cycles 21-24. Solar-Terr. Phys. 2020. Vol. 6, no. 3. P. 16-22. DOI: 10.12737/stp-63202002. Borovik A.V., Mordvinov A.V., Golubeva E.M., Zhdanov A.A. Restructuring of the solar magnetic fields and flare activity centers in cycle 24. Astronomy Rep. 2020, vol. 64, no. 6, pp. 540-546. DOI: 10.31857/S0004629920070014. Borovik A.V., Mordvinov A.V., Golubeva E.M., Zhdanov A.A. Restructuring of the solar magnetic fields and flare activity centers in cycle 24. Astronomy Rep. 2020. Vol. 64, no. 6. P. 540-546. DOI: 10.31857/S0004629920070014. Cao T., Hu F., Xie G. Morphological properties of major spotless two-ribbon flare on 23 April 1981. Scientia Sinica, Ser. A. Mathematical, Physical, Astronomical and Technical Sci. 1983, vol. 26, pp. 972-977. Cao T., Hu F., Xie G. Morphological properties of major spotless two-ribbon flare on 23 April 1981. Scientia Sinica, Ser. A. Mathematical, Physical, Astronomical and Technical Sci. 1983. Vol. 26. P. 972-977. Hagyard M.J., Moore R.L., Emslie A.G. The role of magnetic field shear in solar flares. Adv. Space Res. 1984, vol. 4, no. 7, pp. 71-80. DOI: 10.1016/0273-1177(84)90162-5. Hagyard M.J., Moore R.L., Emslie A.G. The role of magnetic field shear in solar flares. Adv. Space Res. 1984. Vol. 4, no. 7. P. 71-80. DOI: 10.1016/0273-1177(84)90162-5. Heyvaerts J., Priest E.R., Rust D.M. An emerging flux model for the solar flare phenomenon. Astrophys. J. 1977, vol. 53, no. 1, pp. 255-258. DOI: 10.1086/155453. Heyvaerts J., Priest E.R., Rust D.M. An emerging flux model for the solar flare phenomenon. Astrophys. J. 1977. Vol. 53, no. 1. P. 255-258. DOI: 10.1086/155453. Hoyng P., Duijveman A., Machado M.E., et al. Origin and location of the hard X-ray emission in a two-ribbon flare. Astrophys. J. 1981, vol. 246, no. 2,pp. LI55-LI59. DOI: 10.1086/183574. Hoyng P., Duijveman A., Machado M.E., et al. Origin and location of the hard X-ray emission in a two-ribbon flare. Astrophys. J. 1981. Vol. 246, no. 2. P. LI55-LI59. DOI: 10.1086/183574. Krivsky L. Interaction of magnetic fields and the origin of proton flare. Proc. IAU Symposium. Structure and Development of Solar Active Regions. 1968, no. 35, pp. 465-470. Krivsky L. Interaction of magnetic fields and the origin of proton flare. Proc. IAU Symposium. Structure and Development of Solar Active Regions. 1968. No. 35. P. 465-470. McKenzie D.E. Signatures of reconnection in eruptive flares. Yohkoh 10th anniversary meeting, COSPAR Colloquia Ser. 2002, vol. 13, pp. 155-164. DOI: 10.1016/S0964-2749(02)80041-5. McKenzie D.E. Signatures of reconnection in eruptive flares. Yohkoh 10th anniversary meeting, COSPAR Colloquia Ser. 2002. Vol. 13. P. 155-164. DOI: 10.1016/S0964-2749(02)80041-5. Parker E.N. Nanoflares and the solar X-ray corona. Astrophys. J. 1988, vol. 330, pp. 474-479. DOI: 10.1086/166485. Parker E.N. Nanoflares and the solar X-ray corona. Astrophys. J. 1988. Vol. 330. P. 474-479. DOI: 10.1086/166485. Piddington J.H. Solar magnetic fields and convection. I. Active regions and sunspots. Astrophys. Space Sci. 1975, vol. 34, no. 2, pp. 347-362. DOI: 10.1007/BF00644803. Piddington J.H. Solar magnetic fields and convection. I. Active regions and sunspots. Astrophys. Space Sci. 1975. Vol. 34, no. 2. P. 347-362. DOI: 10.1007/BF00644803. Priest E. Solar Magnetohydrodynamics. Moscow, Mir Publ., 1985, 592 p. (In Russian). Romano P., Elmhamdi A., Kordi A.S. Two strong white-light solar flares in AR NOAA 12673 as potential clues for stellar superflares. Solar Phys. 2019. Vol. 294, no. 4. P. 4-8. DOI: 10.48550/arXiv.1812.04581. Romano P., Elmhamdi A., Kordi A.S. Two strong white-light solar flares in AR NOAA 12673 as potential clues for stellar superflares. Solar Phys. 2019, vol. 294, no. 4, pp. 4-8. DOI: 10.48550/arXiv.1812.04581. Sundara R.Κ. Selvendran R., Thiagarajan R. On the triggering of quiet region flares without filament activation. Bull. Astr. Soc. India. 1997. Vol. 25. P. 533-540. Sundara R.Κ. Selvendran R., Thiagarajan R. On the triggering of quiet region flares without filament activation. Bull. Astr. Soc. India. 1997, vol. 25, pp. 533-540. Svestka Z. Solar flares. Dordrecht: Reidel. 1976. 399 p. Svestka Z. Solar flares. Dordrecht: Reidel. 1976, 399 p. Verma M. The origin of two X-class flares in active region NOAA 12673. Shear flows and head-on collision of new and preexisting flux. Astron. Astrophys. 2018. Vol. 612, article number A101. P. 7. DOI: 10.1051/0004-6361/201732214. Verma M. The origin of two X-class flares in active region NOAA 12673. Shear flows and head-on collision of new and preexisting flux. Astron. Astrophys. 2018, vol. 612, article number A101, p. 7. DOI: 10.1051/0004-6361/201732214. Yang S., Zhang J., Zhu X., Song Q. Block-induced complex structures building the flare-productive solar active region 12673. Astrophys. J. Lett. 2017. Vol. 849, L21. P. 1-7. DOI: 10.3847/2041-8213/aa9476. Yang S., Zhang J., Zhu X., Song Q. Block-induced complex structures building the flare-productive solar active region 12673. Astrophys. J. Lett. 2017, vol. 849, L21, pp. 1-7. DOI: 10.3847/2041-8213/aa9476. URL: http://jsoc.stanford.edu (дата обращения 19 ноября 2023 г.). URL: http://jsoc.stanford.edu (accessed November 19, 2023). URL: https://gong.nso.edu (дата обращения 19 ноября 2023 г.). URL: https://gong.nso.edu (accessed November 19, 2023).