Modelamiento de variaciones magnéticas en la superficie solar y su asociación a fuentes sísmicas generadas por flares

Abstract

En el presente trabajo se abordó el problema de la variación del campo magnético y su asociación a fuentes helio-sísmicas inducidas durante fulguraciones solares mediante el estudio de uno de los mecanismos actualmente planteados para explicar dicha actividad, bajo el modelo teórico denominado McClymont Jerk desarrollado por Hudson et al. (2008) y Fisher et al. (2012), junto con un análisis observacional aplicado a 6 fulguraciones solares del presente ciclo solar y una simulación numérica de tipo MHD que incluya los comportamientos observacionales detectados. Se muestra en primera instancia que la energía acústica asociada a la helio-sismicidad local vista en fulguraciones solares es comparable con el trabajo realizado por la fuerza de Lorentz inducida luego de la reestructuración del campo magnético durante el proceso de la fulguración, en particular en su etapa impulsiva, lo que concuerda con lo reportado previamente por Donea y Lindsey (2005) y Hudson et al. (2008). Para uno de los eventos analizados, dicha estimación energética supera los valores hallados mediante holográfica acústica en la banda de 6 [mHz], en donde el mapeo de la señal acústica es _optimo. Sin embargo, en las bandas entre 2 { 5 [mHz] del espectro acústico, en donde la emisión alcanza su máximo en la distribución de potencia, sólo se puede dar cuenta de hasta el 20% de la energía asociada a la señal acústica mediante el mecanismo del McClymont Jerk. Esto plantea dos posibilidades: La primera es que el faltante energético podría provenir de otro de los mecanismos planteados en la actualidad y la segunda está relacionada con la estimación misma del mecanismo del McClymont Jerk realizada, que es similar a la presentada por Hudson et al. (2008) con base en los trabajos de Sudol y Harvey (2005), en donde _únicamente se incluye en la descripción la componente de la línea de la visual del campo magnético (Blos) y no se consideran las otras dos componentes paralelas a la superficie solar local (Bh). En segundo lugar la simulación numérica realizada, utilizando los perfiles de comportamiento magnético observados, mostró que se inducía un patrón casi-circular concéntrico en la ubicación de la perturbación, independientemente de su forma funcional, el cual se asemeja bastante al perfil de helio-sismos reportados hasta la fecha y en simulaciones numéricas previas del mismo fenómeno (Kosovichev y Zharkova, 1998; Martínez-Oliveros et al., 2009).

Abstract. In this work we addressed the problem of the variation of the magnetic _eld and its association with helio-seismic sources induced during solar ares by studying one of the actual proposed mechanisms to explain this activity, under the theoretical model known as McClymont Jerk developed by Hudson et al. (2008) and Fisher et al. (2012), along with an observational analysis which included six solar ares of this solar cycle and a MHD numerical simulation that included the di_erent observational behaviors detected. In the _rst place, it is shown that the acoustic energy associated with the local seismicity induced by solar ares is comparable to the work done by the Lorentz force generated after the restructuring of the magnetic _eld during the are, particularly in its impulsive phase. This result is consistent with the previous reports of Donea and Lindsey (2005) and Hudson et al. (2008). For one of the events analyzed, this energy estimate exceeds the values found by acoustic holography in the band of 6 [MHz], where the mapping of the acoustic signal is optimal. However, in bands between 2 to 5 [MHz] of the seismic spectrum, wherein the emission peaks in the power distribution, the analyzed mechanism arise only up to 20% of the energy associated with the acoustic signal. This generates two possibilities: The _rst one is that the missing energy could come from another mechanism, such as the injection or particles or the back-warming mechanism, and the second is related to the estimation itself of the McClymont Jerk mechanism, which is similar to that presented by Hudson et al. (2008) based on the work of Sudol and Harvey (2005), where in the description is included the line-of-sight component of the magnetic _eld (Blos) only and does not consider the other two components parallel to the local surface of the Sun (Bh). Secondly, the numerical simulation performed using the observed magnetic evolution pro_les showed that a nearly-circular concentric pattern in the location of the disturbance is generated, regardless of the functional form for the magnetic _eld evolution, which closely resembles the helioseismic pro_les reported up to date and by previous numerical simulations of the same phenomenon (Kosovichev and Zharkova, 1998, Martinez-Oliveros et al., 2009).