بازسازی میدان مغناطیسی تاج خورشید

از آنجایی که ساختار و دینامیک تاج خورشید تحت کنترل میدان مغناطیسی است، این کمیت نقش مهمی را در فیزیک خورشید ایفا می کند. غالبا، اندازه گیری مستقیم میدان مغناطیسی تاج امکان پذیر نیست. از اینرو، میدان مغناطیسی شیدسپهر بطور منظم با دستگاهی بنام مغناطونگار اندازه گیری می شود. این مقادیر بدست آمده در تاج خورشید برون یابی می شوند. میدان مغناطیسی تاجی برون یابی شده، به فرضیاتی در رابطه با پلاسمای تاجی مانند فرض بدون نیرو بودن میدان مغناطیسی بستگی دارد. بدون نیرو بودن بدین معنا است که از تمام نیروهای غیرمغناطیسی مانند گرادیان فشار و گرانش صرفنظر می شود. فرض بدون نیرو به علت شرایط فیزیکی بتای پلاسما در تاج خورشید کارآمد است. با این حال، توجه به نوفه و نیروهای غیرمغناطیسی در شیدسپهر خورشید که میدان مغناطیسی در آن اندازه گیری می شود، ضروری است. در این کار، ابتدا با بیان ریاضی به شرح روش میدان بدون نیروی خطی پرداخته ایم. در این بخش، از روش نیمه تحلیلی سی هافر برای بازسازی خطوط میدان مغناطیسی بدون نیروی خطی بر روی داده های مغناطوگرام استفاده کرده ایم. این داده ها توسط تلسکوپ فضایی اِس دی او/اِچ اِم آی برای شراره خورشیدی رده c ثبت شده در طول موج 171 آنگستروم در 27 آوریل 2013 بین ساعات 05:44:22 ut تا 05:50:34 ut گرفته شده اند. نتایج بدست آمده از این بازسازی بر روی داده های اِی آی اِی رسم شده اند. خطوط میدان مغناطیسی بازسازی شده با تقریب مناسبی با خطوط و حلقه های میدان مغناطیسی تصویر مربوطه سازگارند. ما این کار را برای زمان های قبل، بیشینه و بعد از وقوع شراره انجام داده ایم. بعد از بازسازی میدان مغناطیسی تاجی به روش خطی، به مرور روش های عددی مختلف شامل روش های انتگرال گیری رو به بالا، روش اِم اِچ دی تخفیفی و روش بهینه سازی برای برون یابی میدان مغناطیسی بدون نیروی غیرخطی تاج خورشید پرداخته ایم. سپس، با اجرای کد ویگلمن که به زبان c نوشته شده است، میدان بدون نیروی غیرخطی را بر روی یک داده مغناطوگرام دلخواه با روش بهینه سازی ویتلند بازسازی کرده ایم. همچنین این کار را با الگوی لُ و لو تکرار و نتایج را با روش ویتلند، مقایسه نموده ایم. نتایج بدست آمده از این دو روش با یکدیگر سازگارند که این نشان دهنده موفقیت روش ویتلند است.