Оценка скорости нагрева газа МГД волнами в стандартной модели спокойной солнечной хромосферы

В рамках модели атмосферы VAL [1] выполнены расчёты возможного вклада нагрева хромосферного газа МГД-волнами. По известному распределению с высотой температуры, плотности и турбулентной скорости вычислены скорости приобретения энергии G путём поглощения фотосферного излучения и потерь энергии L на излучение.

В расчётах учтены свободно-связанные, связанно-свободные и связанно-связанные радиационные (спонтанные и вынужденные) и ударные переходы водорода, магния, кальция и железа. Для вычисления коэффициента поглощения в частотах дискретных переходов в случае низколежащих уровней металлов использовался профиль Фойгта, а в случае атома водорода и высоковозбуждённых уровней металлов — свёртка хольцмарковского и доплеровского контуров. Рассеяние в линиях учитывалось в рамках подхода Соболева-Бибермана-Холстейна [2,3,4].

Приобретение энергии от фотосферы G определяется поглощением излучения в частотах дискретных переходов и фотоионизацией водорода. Излучение фотосферы имитируется чёрным телом с температурой 5500 К.

Потери энергии в нашей модели обусловлены спонтанным и вынужденным излучением в частотах дискретных переходов, фоторекомбинацией и тормозным излучением водорода.

От точки, где оптическая глубина в континууме равна единице до высоты h=800 км расчётные значения G и L в пределах точности расчётов практически одинаковы. Далее радиационные потери превышают скорость приобретения энергии, причём величина разности W=L-G растёт с высотой. Величину W мы приписываем нагреву МГД волнами.

[1] J. E. Vernazza, E. H. Avrett, R. Loeser, ApJ Suppl. Ser.  45 (1981) 635.

[2] Л. М. Биберман, ЖЭТФ. 17 (1947) 416.

[3] T. Holstein, Phys. Rev. 72 (1947) 1212.

[4] T. Holstein, Phys. Rev. 83 (1951) 1159.