Солнечные энергетические спектры

Оценки энергии вспышек в [4] показывают, что распределения их интегральных по времени значений энергий могут быть представлены степенной функцией

N ~ E- . Универсальность такого распределения была доказана для вспышек рентгеновского диапазона (1-8 A), причем показатель энергетического спектра заметно изменялся в цикле [2],[3]. Энергетический спектр вспышек Солнца, то есть зависимость частоты вспышек с некоторой полной энергией излучения от значения этой полной энергии, можно строить для короткого интервала времени (год). Для этого рассчитывается накопленное число вспышек за год N(Em), то есть средняя частота вспышек с энергией, превышающей заданное значение энергии. Пример таких зависимостей для различных фаз цикла Солнца показан на Рис. 5.

Рис. 5. Интегральные энергетические спектры для эпох: 1 - подъем (1977-1978 годы); 2 - максимум (1979-1982 годы); 3 - спад (1983-1985 годы), 4 - минимум 11-летнего цикла (1986-1987 годы). Наклон линейного участка дает показатель спектра .

Исходя из линейного участка соотношения lg N - lgE, можно определить показатель как наклон прямой в двойных логарифмических координатах, что соответствует степенной функции.

Энергетические спектры солнечных вспышек в области мягкого рентгеновского излучения были построены [3] для каждого года отдельно - с 1972-го по 1974-й и с 1977-го по 1995-й, -- и обнаружена четкая корреляция спектральных индексов с фазой солнечного цикла (Рис. 6).

Рис. 6. Изменение показателя интегрального энергетического спектра рентгеновских вспышек в течение двух циклов солнечной активности (W - числа Вольфа).

Кроме спектральных индексов по интегральному распределению определялись минимальные и максимальные, а также средние энергии вспышек за каждый год цикла.

Средняя мощность энерговыделения в единичном вспышечном акте рассчитывалась по соответствующим среднегодовым параметрам. Практически все энергетические параметры вспышек заметно меняются с изменением фазы цикла, возрастая в целом от минимума к максимуму цикла.

В литературе по звездным вспышкам [1],[5] природа цикличности на звездах практически не объясняется, однако рассматривается общий аспект роли магнитных полей в образовании вспышек. Такое обсуждение, очевидно, полезно, поскольку магнитная активность Солнца (звезды класса G2) носит циклический характер, что не вызывает никаких сомнений. Поэтому возможно, что изменение энергетических параметров солнечных вспышек в цикле является следствием 11-летнего магнитного цикла. Вместе с тем в звездном аспекте связь вспышек с магнитными полями вызывает множество возражений. Так, появление долгоживущих магнитных полей порядка нескольких тысяч эрстед ("Каталог магнитных звезд Бэбкокка") является наблюдательным фактом, но ни одна из этих звезд не обладает ярко выраженной вспышечной активностью. Наоборот, у вспыхивающих звезд не подтверждается наличие сильных магнитных полей. Трудности имеются и в объяснении механизма аннигиляции магнитного поля как энергоисточника вспышек. Поэтому полученные данные [2],[3] можно рассматривать в свете остающейся нерешенной проблемы звездно-солнечных вспышек.

Рентгеновские наблюдения солнечных вспышек более удобны для статистического анализа, так как они аналогичны наблюдениям звездных вспышек, где сразу получается кривая блеска, и имеют преимущество перед оптическими солнечными наблюдениями, где необходимо проводить интегрирование по поверхности вспышек.