Vertikální struktura supergranulace

• Název práce v češtině: Vertikální struktura supergranulace
• Název v anglickém jazyce: Vertical structure of the supergranulation
• Akademický rok vypsání: 2008/2009
• Typ práce: bakalářská práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Astronomický ústav UK (32-AUUK)
• Vedoucí / školitel: doc. Mgr. Michal Švanda, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 23.10.2008
• Datum zadání: 23.10.2008
• Datum a čas obhajoby: 22.06.2010 00:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 22.06.2010
• Datum proběhlé obhajoby: 22.06.2010
• Oponenti: Michal Sobotka
• Konzultanti: Ing. M. Klvaňa, CSc.

Zásady pro vypracování

1.Provést rešerši literatury současného stavu znalostí o sluneční supergranulaci. Řešitel bude používat zejména elektronické databáze ADS (http://adsabs.harvard.edu/).

2.Seznámit se s metodou lokální helioseismologie (time?distance) určené k měření pohybů plazmatu v podpovrchových vrstvách Slunce.

3.S využitím dostupných helioseismických dat analyzovat vertikální strukturu supergranulí. Cílem je odpovědět na otázku, jestli má supergranulace blíže konvektivním buňkám, které se určitou rychlostí vynořují z nitra k fotosféře a posléze zanikají (a změřit rychlost vynořování a životnost supergranulárních bublin), nebo ke kvazistacionárním konvektivním proudům (a odhadnout jejich životnost případně charakteristickou rychlost vertikálního proudění uvnitř proudu v závislosti na hloubce v konvektivní zóně).

Nezbytnou nutností je znalost a praxe s použitím nějaké vyššího programovacího jazyka, výhodou je znalost jazyků IDL. Data jsou dostupná ve formě datových kostek uložených ve formátu FITS, po dohodě je možné tato data zkonvertovat do jiného, pro řešitele vhodnějšího formátu.

Od řešitele se očekává samostatnost a aktivní přístup k řešení problému.

Seznam odborné literatury

Foukal, Peter V. 2004: Solar Astrophysics, 2nd, Revised Edition, pp. 480. ISBN 3-527-40374-4. Wiley-VCH.
Del Moro, D.; Berrilli, F.; Duvall, T. L., Jr.; Kosovichev, A. G., 2004: Dynamics and Structure of Supergranulation, Solar Physics 221, 23.
Hart, A. B., 1956: Motions in the Sun at the photospheric level. VI. Large-scale motions in the equatorial region, MNRAS 116, 38.
Hirzberger, J.; Gizon, L.; Solanki, S. K.; Duvall, T. L., 2008:
Structure and Evolution of Supergranulation from Local Helioseismology, Solar Physics 251, 417.
Leighton, R. B.; Noyes, R. W.; Simon, G. W., 1962, Astrophysical Journal 135, 474.

Gizon, L., Birch, A. C., 2005: Local Helioseismology, Living Rev. Solar Phys. 2, http://www.livingreviews.org/lrsp-2005-6.
Další články v recenzovaných časopisech (ApJ, A&A) dostupné přes NASA ADS (http://adsabs.harvard.edu/).

Předběžná náplň práce

Supergranule jsou jedním z konvektivních modů, které jsou fotosférickým projevem konvektivních procesů probíhajících ve vnějších 65 % objemu slunečního tělesa. Supergranule byly objeveny jako pravidelný opakující se signál v měření dopplerovské rychlosti od okraje disku k jeho opačnému okraji (Hart, 1956) a posléze jako pravidelný obrazec v celodiskových mapách dopplerovské složky rychlosti plazmatu (Leighton, 1962). Jejich původcem je zřejmě rekombinace hélia a nárůst opacity 10 až 25 Mm pod sluneční fotosférou.
Jejich vertikální struktura je však stále cílem vědeckých debat a nejrůznějších studií. I samotný jejich původ a dokonce samotná existence jako zvláštního projevu konvekce jsou i po půl století zpochybňovány.
Cílem práce je s využitím dostupných helioseismických dat studovat vertikální strukturu supergranulace a odpovědět na otázku, zda je jejich charakter bližší charakteru konvektivních buněk nebo konvektivního proudu.

Předběžná náplň práce v anglickém jazyce

The supergranulation is one of the convection modes. It is a photospheric manifestation of the convection processes in the outer 65 % of solar body volume. The supergranules were first detected as the periodic signal in the line-of-sight limb-to-limb velocity measurements (Hart, 1956) and later as a regular pattern in full-disc Dopplergrams (Leighton, 1962). The origin of supergranulation is probably in recombination of helium ions some 10-25 Mm below the solar photosphere. Their vertical structure is still under the scientific debates and various studies. Even the origin and the existence of supergranulation as a convection mode is in doubt.
The aim of this work is to study the vertical structure of the supergranulation using helioseismic data and to answer the question, whether the character of supergranular cells in closer to convection cells or convection streaming.