Was sind Ellerman-Bomben und wie können wir sie identifizieren?

Question

Haben Sie schon einmal von Ellerman-Bomben gehört ? Spaceweather.com spricht auf ihrer Nachrichtenseite darüber. Sie konnten einige von ihnen um den Sonnenfleck AR2835 sehen:

Ellerman-Bomben sind magnetische Explosionen, die etwa ein Millionstel so stark sind wie echte Sonneneruptionen. Sie sind nach dem Physiker Ferdinand Ellerman benannt, der Anfang des 20. Jahrhunderts die winzigen Explosionen untersuchte . "winzig" ist natürlich relativ. Eine einzelne Ellerman-Bombe löst ungefähr$10^{26} {\rm ergs}$ Energie - das entspricht etwa 100.000 Atombomben aus dem Zweiten Weltkrieg.

Meine Frage: Ist der Begriff Ellerman-Bomben wirklich weit verbreitet ? Gibt es eine allgemein anerkannte Definition? Außerdem: Wie genau wurden ihre Standorte im obigen Bild identifiziert?

Answer 1

Interessante Fragen! Ich bin mir nicht sicher, ob ich Ihre Fragen vollständig beantworten kann, aber ich werde teilen, was ich weiß und gefunden habe.

Ist der Begriff Ellerman-Bomben wirklich weit verbreitet?

Auf dem Gebiet der Heliophysik ist der Begriff "Ellerman-Bombe" mehr oder weniger weit verbreitet, in dem Sinne, dass verschiedene Ansätze zum Verständnis des Phänomens den Begriff verwenden. Für einige Beispiele gibt es Studien, die versuchen, beobachtete Sonnenaktivität als Ellerman-Bomben (EBs) zu interpretieren: Hier untersuchen sie die magnetische Wiederverbindung, und hier untersuchen sie UV-Ausbrüche, und hier interpretieren sie die "schnell flackernden, flammenartigen Merkmale, die intermittierend in der Flügel der Balmer Hα-Linie... die das magnetische Netzwerk umreißen" als EBs. Nur einige Beispiele aus einer reichen Literatur, die noch immer und seit Jahrzehnten aktiv ist . Und hier, wo sie die Dynamik von EBs im Kontext der Sonnenfleckendynamik studieren und drei EBs beobachten.

Ich habe festgestellt, dass sie manchmal als "Schnurrbärte" von Sonnenflecken bezeichnet werden ;) (siehe z. B. den Abschlussabschnitt hier .)

Gibt es eine allgemein anerkannte Definition?

Jawohl. Das zweite oben zitierte Papier enthält in Abschnitt 3.6 einen kurzen historischen Überblick über die Ellerman-Bomben. In der oben zitierten ersten Arbeit wird die genaue Definition der Ellerman-Bombe gegeben: „Ellerman-Bomben wurden zuerst von Ellerman (1917) beobachtet und sind klein (1′′ oder weniger), kurzlebig (2–15 Minuten) , impulsive Ereignisse in der unteren Sonnenatmosphäre entdeckt."

Das aktuelle Paradigma für das Verständnis der Entstehung von EBs (und Sonnenflecken und anderen Sonnenoberflächenphänomenen im allgemeinen) ist magnetische Wiederverbindung in der Sonnenatmosphäre, die stark durch das Aufkommen der direkten bildgebenden Verfahrens verstärkt wurde, beispielsweise die Hallo-C Beobachtungen und nachfolgender Studien (ca. 2012).

Außerdem: Wie genau wurden ihre Standorte im obigen Bild identifiziert?

Dies ist eine technische Frage. Zuerst normalerweise das H$\alpha$ Spektrallinie der interessierenden Region der Sonne wird überprüft, und EBs werden als helle Merkmale in den Flügeln des H . identifiziert$\alpha$Spektrallinie. (Der Spektralbereich innerhalb der Halbwertsbreite (FWHM) wird als "Kernel" der Linie bezeichnet, und die Bereiche außerhalb werden als "Flügel" bezeichnet.)

Genauer gesagt, Zeitfolgen von H$\alpha$und Infrarot werden verwendet, um Magnetfeldinformationen des interessierenden Bereichs zu erhalten, und andere Informationen, z. B. Polarimetrie, werden erhalten. Dann wird nach Korrelationen zwischen der Magnetfeldstruktur und der Polarimetrie gesucht, mit deren Hilfe die Mini-Sonnenflecken, sogenannte EBs, genauer identifiziert werden können. Auf der Website spaceweather.com , von der das Bild im OP stammt, wird ein weiteres Bild bereitgestellt , das dies veranschaulicht:

Beim Versuch, die EBs zu erklären, werden sie normalerweise als Punkte der magnetischen Wiederverbindung in der Nähe eines Sonnenflecks erklärt, die weniger intensiv und kleiner sind als der Sonnenfleck. Typischerweise, dh die Zusammenfassung davon , wird beobachtet, dass sich die EBs in Magnetfeldkonfigurationen mit enger und entgegengesetzter Polarimetrie bilden, was vermutlich ein Punkt der magnetischen Wiederverbindung in der niedrig solaren Atmosphäre ist.