Работа является частью исследования, посвященного изучению градиентов продольного магнитного поля в активных областях (АО) с разным уровнем вспышечной продуктивности. Выполнен статистический анализ параметров, описывающих поперечную составляющую градиента продольного магнитного поля z B   в АО: средней по области величины поперечной составляющей градиента продольного магнитного поля z B   , средней величины z B   в окрестности точки с максимальным его значением max Bz , максимального значения z B   между парами пятен в АО z sp max ( B )   . Для вычисления обозначенных параметров использованы магнитограммы z B -компоненты вектора магнитного поля на уровне фотосферы Солнца, получаемые инструментом Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) на борту Solar Dynamics Observatory (SDO). Статистическая выборка содержит в себе данные о 75 АО. Усредненные за время мониторинга величины анализируемых параметров сопоставлены с уровнем вспышечной продуктивности АО (вспышечным индексом, FI). Показано, что: 1. Зависимость z B   - FI (чертой сверху обозначено усреднение по времени мониторинга АО) квадратичная с коэффициентом корреляции k = 0.54, а разброс значений величины z B   небольшой (для подавляющего большинства исследуемых областей находится в пределах 0.08-0.12 Гс км-1) и крайне мало различается для областей с низкой и высокой вспышечной продуктивностью, что можно объяснить зависимостью величины z B   от площади АО. 2. Зависимость z B  max - FI квазилинейная с коэффициентом корреляции k = 0.61. 3. Зависимость z sp max ( B )   - FI линейная с коэффициентом корреляции k = 0.63. 4. Выявлены пороговые значения анализируемых параметров: для величины B 0.078 z    Гс км-1, для величины max B 0.983 z    Гс км-1, для параметра max ( B ) 0.118 z sp    Гс км-1. При более низких значениях анализируемых параметров ни в одной из областей выборки вспышек рентгеновских классов Х не фиксировалось.

В работе ставится задача изучить роль крупномасштабных электрических токов, распространяющихся в верхние слои солнечной атмосферы, в процессах нагрева короны Солнца. Для обнаружения и вычисления величины крупномасштабного электрического тока были использованы данные о распределении компонентов вектора магнитного поля в фотосфере, предоставляемые инструментом Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) на борту Solar Dynamics Observatory (SDO). The aim of this paper is to study the role of large-scale electric currents extending into the upper layers of the solar atmosphere in the processes of solar corona heating. To detect and calculate the magnitude of the large-scale electric current, data on the distribution of the magnetic field vector components in the photosphere provided by the Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) instrument on board the Solar Dynamics Observatory (SDO) were used.

По данным инструмента Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) на борту Solar Dynamics Observatory (SDO) о компонентах вектора магнитного поля в фотосфере Солнца для 46 активных областей (АО), находящихся на финальной стадии эволюции, вычислены величины горизонтального, вертикального и крупномасштабного электрического тока на уровне солнечной фотосферы. В каждом случае исследована динамика параметров электрического тока за время нахождения области в пределах ±35o от центрального меридиана. Параметры электрического тока сопоставлены со скоростью затухания магнитного потока в пятне. Получены следующие результаты: 1) Выявлена прямая зависимость между величиной средней беззнаковой плотности локальных вертикальных электрических токов и скоростью затухания магнитного потока в пятне с коэффициентом корреляции k = 0.56. 2) Ненулевой крупномасштабный электрический ток обнаружен только в областях с относительно низкой скоростью затухания магнитного потока в пятне (не превышающих значение 6.0 ·1019 Мкс ч-1). Таким образом, крупномасштабный электрический ток может оказывать стабилизирующее воздействие на пятно, не являясь, однако, единственным механизмом стабилизации пятен, поскольку только для 37% АО анализируемой выборки, для которых скорость затухания магнитного потока в пятне ниже 6.0 ·1019 Мкс ч-1, его величина, с учетом ошибок вычисления, является отличной от нуля. 3) Статистический анализ также указывает на стабилизацию солнечных пятен индукционной составляющей кольцевого горизонтального электрического тока, описываемой законом Фарадея и обусловленной изменением во времени магнитного потока пятна. Коэффициент корреляции между средней величиной квадрата плотности горизонтального тока в кольцевой структуре вокруг пятна и скоростью затухания магнитного потока k = 0.42.

Исходя из закона Ампера, нами получено выражение для оценки величины горизонтального электрического тока в активной области. Используя SDO/HMI магнитограммы Bz-компоненты магнитного поля области NOAA 11283, построены карты распределения величины горизонтального электрического тока в пределах исследуемой группы пятен. Проведена проверка полученных результатов на соответствие основным законам и принципам электромагнетизма. Показано, что магнитный поток в пятне и величина кольцевого горизонтального тока вокруг пятна (магнитной трубки) меняются в полном соответствии с законом Фарадея. Значения горизонтального тока, вычисленные по предложенной нами методике, можно в дальнейшем использовать как добавку при расчете модуля полного вектора электрического тока в фотосфере активной области.

По SHARP-магнитограммам трех компонент полного вектора магнитного поля, полученным по данным наблюдений HMI/SDO, нами исследованы магнитные поля и вертикальные электрические токи области NOAA 12473. Первый этап работы предусматривал вычисление и анализ структуры вертикальных электрических токов в фотосфере исследуемой активной области (АО). Расчет вертикальных токов выполнялся интегральным методом с использованием данных о Bx- и By-компонентах вектора магнитного поля области. Вычисленные токи оказались более мелкоструктурными, чем магнитные поля, и хорошо сбалансированными (разбаланс 0.022 %). Низкий разбаланс токов позволил сделать вывод о замкнутости локальных токовых структур в низких петлях. На втором этапе нами восстановлено потенциальное магнитное поле и проведено сравнение потенциального поля с наблюдаемым горизонтальным магнитным полем исследуемой АО. Выявлена регулярная вихревая структура непотенциальной компоненты наблюдаемого магнитного поля вокруг лидера АО, связанная с наличием глобального электрического тока. Глобальный ток в лидере области оказался положительным по знаку (направленным на наблюдателя) и равным 6 × 1012 А по абсолютной величине. Учитывая низкий разбаланс токов в области, можно предположить, что глобальный ток замыкается через хромосферу и корону на остальной части АО и может быть связан с непотенциальностью магнитных полей в верхних слоях атмосферы Солнца.