Спектр мощности магнитного поля в невозмущенной фотосфере Солнца

Аннотация

Проведено исследование спектров мощности магнитного поля в невозмущенной фотосфере Солнца по данным инструмента Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) на борту станции Solar Dynamics Observatory (SDO). Результаты можно сформулировать следующим образом. 1) Для достоверной оценки спектра мощности в обширной зоне квазиравномерного распределения поля следует выбирать участок длиной не менее 300 пикселей. По оценкам по меньшему участку, мощность на всех доступных частотах оказывается завышенной. 2) Для магнитных зон разной интенсивности, а именно для корональной дыры, спокойного Солнца и супергрануляционной сетки, спектр мощности в диапазоне (2.5-10) Мм проявляет одинаковый спектральный индекс, близкий к  -1. Наблюдаемый спектр более пологий, чем колмогоровский (с наклоном
-5/3), и отличается от более крутых спектров активных областей. Такой пологий спектр нельзя объяснить только прямым колмогоровским каскадом. Его можно объяснить дополнительной накачкой магнитной энергии за счет мелкомасштабного турбулентного динамо, работающего в широком диапазоне масштабов: от десятков мегаметров до, по крайней мере, 2.5 Мм. На масштабах менее 2.5 Мм SDO/HMI-данные не позволяют адекватно оценить форму спектра. 3) Данные позволяют заключить, что однообразный механизм мелкомасштабного турбулентного динамо работает по всей поверхности Солнца вне активных областей.