Czym są bomby Ellermana i jak możemy je zidentyfikować?
Czy słyszałeś kiedyś o bombach Ellermana ? Spaceweather.com mówi o nich na swojej stronie z wiadomościami. Niektóre z nich można było zobaczyć wokół plamy słonecznej AR2835:
Bomby Ellermana to eksplozje magnetyczne, które są mniej więcej milionowe tak silne, jak prawdziwe rozbłyski słoneczne. Zostały nazwane na cześć fizyka Ferdynanda Ellermana, który badał małe wybuchy na początku XX wieku. Oczywiście „mały” jest względne. Jedna bomba Ellermana wystrzeliwuje około$10^{26} {\rm ergs}$ energii — równej około 100 000 bomb atomowych z czasów II wojny światowej.
Moje pytanie: Czy termin bomby Ellermana jest naprawdę szeroko stosowany ? Czy istnieje powszechnie przyjęta definicja? Ponadto: Jak dokładnie zidentyfikowano ich lokalizacje na powyższym obrazku?
Odpowiedzi
Ciekawe pytania! Nie jestem pewien, czy potrafię w pełni odpowiedzieć na Twoje pytania, ale podzielę się tym, co wiem i znalazłem.
Czy termin bomby Ellermana jest naprawdę szeroko stosowany?
W dziedzinie heliofizyki określenie „bomba Ellermana” jest mniej lub bardziej szeroko stosowane w tym sensie, że używa się go w różnych podejściach do rozumienia tego zjawiska. Dla niektórych przykładów istnieją badania, które próbują interpretować obserwowaną aktywność słoneczną jako bomby Ellermana (EB): tutaj badanie ponownego połączenia magnetycznego, tutaj badanie rozbłysków UV, a tutaj interpretują „szybko migoczące, podobne do płomieni cechy, które pojawiają się sporadycznie w skrzydła linii Balmer Hα... które zarysowują sieć magnetyczną" jako EB. To tylko kilka przykładów wśród bogatej literatury, która jest wciąż aktywna i trwa od dziesięcioleci . A tutaj badają dynamikę EB w kontekście dynamiki plam słonecznych i obserwują trzy EB.
Odkryłem, że czasami określa się je mianem „wąsów” plam słonecznych ;) (np. zobacz sekcję podsumowującą tutaj .)
Czy istnieje powszechnie przyjęta definicja?
Tak. Drugi cytowany powyżej artykuł zawiera krótki historyczny przegląd bomb Ellermana w sekcji 3.6. W pierwszym cytowanym powyżej artykule podano dokładną definicję bomby Ellermana: „Bomby Ellermana zostały po raz pierwszy zaobserwowane przez Ellermana (1917) i są na małą skalę (1′′ lub mniej), krótkotrwałe (2-15 minut) , impulsowe zdarzenia wykryte w niższej atmosferze słonecznej”.
Obecny paradygmat zrozumienia powstawania EB (i ogólnie plam słonecznych i innych zjawisk na powierzchni Słońca) to ponowne połączenie magnetyczne w atmosferze słonecznej, które zostało znacznie wzmocnione przez pojawienie się technik bezpośredniego obrazowania, np. obserwacje Hi-C i późniejsze badania (około 2012).
Ponadto: Jak dokładnie zidentyfikowano ich lokalizacje na powyższym obrazku?
To jest pytanie techniczne. Po pierwsze, zwykle H$\alpha$ linia spektralna obszaru zainteresowania Słońca jest sprawdzana, a EB są identyfikowane jako jasne cechy na skrzydłach H$\alpha$linia widmowa. (Obszar widmowy w połowie szerokości (FWHM) nazywany jest „jądrem” linii, a regiony na zewnątrz to „skrzydła”.)
Pełniej, ciągi czasowe H$\alpha$i podczerwień są wykorzystywane do uzyskania informacji o polu magnetycznym obszaru zainteresowania i uzyskuje się inne informacje, np. polarymetrię. Następnie poszukuje się korelacji między strukturą pola magnetycznego a polarymetrią, które, jeśli zostaną znalezione, mogą posłużyć do dokładniejszej identyfikacji mini-plam słonecznych zwanych EB. Na stronie spaceweather.com obraz w OP pochodzi z innego obrazu, który pomaga to zilustrować:
Próbując wyjaśnić EB, zwykle wyjaśnia się je jako punkty ponownego połączenia magnetycznego w pobliżu plamy słonecznej, które są mniej intensywne i mają mniejszy zasięg niż plama słoneczna. Zwykle, tj. abstrakt tego , EB obserwuje się formowanie w konfiguracjach pola magnetycznego o bliskiej i przeciwnej polarymetrii, co jest przypuszczalnie punktem ponownego połączenia magnetycznego w niskiej atmosferze słonecznej.