Magnetoakustické vlny jako fyzikální senzor vybraných explozivních magnetických/plazmových struktur pozorovaných ve sluneční atmosféře

• Název práce v češtině: Magnetoakustické vlny jako fyzikální senzor vybraných explozivních magnetických/plazmových struktur pozorovaných ve sluneční atmosféře
• Název v anglickém jazyce: Magnetoacoustic waves as a physical sensor in selected explosive magnetic/plasma structures observed in the solar atmosphere
• Klíčová slova: Sluneční atmosféra, erupce, magnetoakustické vlny a oscilace, magnetohydrodynamika, EUV záření
• Klíčová slova anglicky: Solar atmosphere, flares, magnetoacoustic waves and oscillations, magnetohydrodynamics, EUV radiation
• Akademický rok vypsání: 2017/2018
• Typ práce: projekt
• Ústav: Astronomický ústav UK (32-AUUK)
• Vedoucí / školitel: Ing. Hana Mészárosová, Ph.D.

Zásady pro vypracování

Cílem projektu je využití impulzivně generovaných magnetoakustických vln jako fyzikálního senzoru pro detekci charakteristických parametrů jejich vlnovodů
a následné určení fyzikálních parametrů explozivních magnetických/plazmových struktur, v nichž se tyto vlny šíří.

Příkladem explozivních magnetických/plazmových struktur mohou být např. eruptivní filamenty a protuberance, vysokoenergetické výrony/výtoky hmoty či
koronální smyčky mezi aktivními ribony. Jiným typem takovéto struktury může být např. velmi hustý svazek magnetických silocar (tzv. 'fan' structura) nad magnetickým nulovým bodem.
Příkladem důležitého módu magnetoakustických vln je tzv. unikající rychlý 'sausage' mód, který nám pomáhá pochopit problém ohřevu chromosféry a koróny.
Vlny provázané s vysokoenergetickými výrony hmoty mohou být důležité pro kosmické počasí.

Projekt bude probíhat v těchto fázích:
1. Vypracování stručné rešerže z odborné literatury tak, aby se řešitel projektu seznámil s důležitými typy a módy magnetoakustických vln a oscilací; se speciálním zaměřením na impulzivně generované vlny se 'sausage' symetrií (zachycené a unikající módy těchto vln).

2. Seznámení se s možnostmi detekce magnetoakustických vln pro vybrané explozivní magnetické/plazmové struktury pozorované ve sluneční atmosféře. Tyto struktury budou vybrány vedoucím projektu. Student bude používat především EUV data s vysokým prostorovým a časovým rozlišením, pozorovaná na více vlnových délkách kosmickými přístroji, např. SDO/AIA, STEREO, IRIS. Dále bude používat numerické kódy zadavatele projektu zapsané v programovacím jazyce IDL. K tomuto účelu lze poskytnout dálkový přístup studenta k počítačům Astronomického ústavu v Ondřejově.

3. Seznámení se s možnostmi využití detekovatelných parametrů vln (např. časová periodicita, kvazi-periodické prostorové škály) pro odvození charakteristických parametrů vlnovodu
(napr. délka a průřez profilu vlnovodu) v němž se tyto vlny šíří. Následné využití těchto parametrů pro určení fyzikálních podmínek a dynamiky vybraných magnetických/plazmových struktur
v místech, kde tyto vlny byly detekovány (např. parametry stavů plazmatu a magnetických polí, Alfvénovy rychlosti). Celková fyzikální interpretace výsledků výzkumu (např. možné důsledky
pro ohřev koróny).

Student se tímto bude spolupodílet na výzkumu, časopiseckých publikacích a konferenčních příspěvcich vedoucího tohoto projektu. Vzájemnou komunikaci a výměnu dat je možné realizovat pomocí Skype, internetu, emailové pošty či osobní návštěvou v Ondřejově. V případě dlouhodobějšího zájmu a úspěchu studenta v tomto projektu, bude možno téma tohoto projektu zadat a využít aji v rámci bakalářské či magisterské práce studenta.

Seznam odborné literatury

Nakariakov, V. M. and Verwichte, E., 2005, Coronal Waves and Oscillations, Living Rev. Solar Phys., 2, 3
http://link.springer.com/article/10.12942/lrsp-2005-3.

Mészárosová, H., Karlický, M., Jelínek, P., and Rybák, J., 2014,
Magnetoacoustic waves propagating along a~dense slab and Harris current sheet and their wavelet spectra,
Astrophys. J., 788, 44.

Mészárosová, H., Karlický, M., Rybák, J., and Jiřička, K., 2009, Tadpoles in wavelet spectra
of a solar decimetric radio burst, Astrophys. J. Lett., 697, 108.

Mészárosová, H., Dudík, J., Karlický, M., Madsen, F.R.H., and Sawant, H.S., 2013,
Fast magnetoacoustic waves in a~fan structure above the coronal magnetic null point,
Solar Phys., 283, 473.