Солнечная система

   Данные, полученные со спутника «Коронас-Фотон», охватывают период с конца февраля по конец ноября 2009г. Это был уникально длительный период глубокого минимума солнечный активности, когда произошло лишь около двух десятков вспышек, немного превышающих минимальный уровень С-класса и не было ни одной вспышки класса М или более. Поэтому подавляющая часть информации получена в диапазонах от ультрафиолета до мягкого рентгена. Вместе с тем столь малый уровень активности позволил исследовать элементарные, не налагающиеся во времени друга на друга,  процессы, исследования которых в период активного Солнца неосуществимо, особенно приборами, не дающими изображения в соответствующем энергетическом диапазоне.

Основные научные результаты, полученные в экспериментах ТЕСИС и SphinX в области исследования «элементарных» активных/вспышечных плазменных процессов.

1. Получены первые в мире данные о тонкой структуре и динамике промежуточной (на расстояниях от 0.5 до 1.5 солнечных радиусов) короны Солнца с температурой порядка 1 миллиона градусов.
2. Совместно с обсерваторией ХИНОДЕ (Япония) обнаружен особый тип «горячих» корональных выбросов массы с температурой плазмы порядка 1 миллиона Кельвинов.
3. Впервые в мире с временным разрешением несколько минут зарегистрированы все стадии «отделения» выброса корональной массы от магнитного поля Солнца. Показано, что триггером, который инициирует «разрыв» магнитных полей, являются холодные солнечные протуберанцы: динамика отсоединения выброса от Солнца точно синхронизована с динамикой протуберанца, а точка, где в итоге происходит разрыв полей, совпадает по положению с центром протуберанца.
4. Получены первые данные о динамике горячих корональных рентгеновских точек и хромосферных спикул с временным разрешением порядка 1 секунды. Лучшие предыдущие измерения, полученные спутником SOHO (Европа) имели точность около 60 секунд. Зарегистрирован новый тип событий – микровыбросы плазмы (джеты) в активных областях с продолжительностью события порядка 1 минуты. Впервые в мире измерено ускорение вещества внутри хромосферных спикул. Ранее из-за недостаточного временного разрешения были известны только средние скорости спикул и характерные времена их жизни.
5. В ходе совместного эксперимента SphinX (ФИАН и Центр космических исследований Польской Академии наук) определен интегральный уровень мягкого рентгеновского излучения (энергия выше 1 КэВ) Солнца в минимуме активности. Он составил 4.7×10^-10 Вт/м², что в 20 раз ниже уровня чувствительности аппаратуры GOES.
6. За 9 месяцев наблюдений зарегистрировано 800 солнечных микровспышек с мощностью рентгеновского излучения на орбите Земли порядка 10^-9 Вт/м². Модифицирована шкала рентгеновских вспышек. В дополнение к классам A, B, C, M и X введены два новых класса, соответствующие микровспышкам: S и Q, к первому из которых относятся вспышки с мощностью от 0.1 до 1 нановатта на м², а ко второму от 1 до 10 нановатт на м².
7. На основании спектроскопических данных прибора SphinX с высокой точностью измерена средняя температура короны в минимуме цикла солнечной активности. Она составила 1.81±0.05 MK.
8. На основе длительных наблюдений ВУФ короны экспериментально подтверждена корреляция рентгеновских ярких точек солнечной короны с магнитными полями фотосферы. Показано, что точки имеют магнитную природу и формируются вблизи дипольных микроструктур магнитного поля фотосферы. В монопольных структурах (областях с доминированием поля одного знака) точки не возникают, независимо от силы поля.

Прибором ФОКА, являющимся направленным радиометром, получены абсолютные значения потоков от спокойного Солнца в диапазонах 0,5..7 и 27..37нм. Эти данные являются исходными для анализа физико-химической кинетики верхних слоев атмосферы. Поглощение ультрафиолетового излучения спокойного Солнца верхними слоями атмосферы, измеренное при заходе спутника в тень Земли или выхода из нее, позволило отработать методику измерения плотности атмосферы Земли на высотах от 50 до 350 км.

   Для нескольких вспышек удалось изучить их динамику как в тепловой, так и в нетепловой областях, на основании данных с нескольких приборов, регистрирующих излучение разных энергий. В одной из вспышек по данным приборов (RT-2 и КОНУС) обнаружены квазипериодические осцилляции интенсивности излучения в жестком рентгене и измерен верхний предел степени линейной поляризации в жестком рентгене (10%).

   На основании данных прибора "Электрон-М-Песка" показано, что несмотря на  отсутствие значимых  геомагнитных возмущений в 2009 году, в минимуме цикла солнечной активности наблюдались  значительные (более, чем на порядок) возрастания потоков электронов во внешнем РПЗ на высоте 550 км, связанные с приходом высокоскоростных потоков солнечного ветра. Упомянутые возрастания наблюдались в марте, апреле и начале мая, а также в июле, августе и конце октября 2009. Поскольку в указанные периоды времени на ряде высокоширотных станций наблюдалось возрастание волновой активности, мы предполагаем, именно усиление волновой активности и приводило к наблюдавшемуся возрастанию потоков релятивистских электронов. Данное предположение представляется  вероятным, поскольку согласно современным теоретическим расчетам при нелинейном взаимодействии энергичных электронов с хорами большой амплитуды может происходить быстрое увеличение энергии электронов.

   При анализе данных прибора "Электрон-М-Песка" по измерению потоков электронов с энергией выше 200 кэВ в  высокоширотных областях было обнаружено, что в более чем половине случаев пересечения внешней границы внешнего радиационного пояса  наблюдаются возрастания потоков электронов данных энергий, имеющие сложную структуру. Значительная часть зарегистрированных возрастаний  потоков электронов наблюдались при трех и более  последовательных пересечениях  орбитой спутника полярного края внешнего радиационного пояса. Это говорит о возможности сравнительно длительного существования указанных структур (в течение не 3-6 час.) при относительно небольших изменениях положения максимума и структуры потока частиц. Ранее это факт был обнаружен на  ИСЗ КОРОНАС-Ф.

   В августе 2009 г. практически полностью отсутствовала солнечная активность. Однако потоки энергичных электронов в земной магнитосфере, регистрируемые прибором СТЭП-Ф на высоте полета КА «КОРОНАС-ФОТОН» были переменны. Более того, повышения интенсивности и микровсплески потоков электронов в десятки и тысячи раз с энергиями до 0,5 МэВ наблюдались в тех зонах магнитосферы, где их не должно быть, а именно, на низких широтах и вблизи экватора в областях, далеко отстоящих от Бразильской магнитной аномалии. 9 августа в промежутке времени между 9 и 11 UT наблюдались несколько кратковременных и одно длительное повышение потока электронов с энергиями 0,18-0,51 МэВ. Отсутствие солнечной активности в августе 2009г. и заметное усиление сейсмической активности (только за период 9-10 августа произошло 4 землетрясения с магнитудой 6 и более баллов) позволили сделать предположение: нестационарные потоки электронов с энергиями до 1 МэВ, наблюдавшиеся 9 августа, могли быть связаны с «подготовкой» землетрясения с магнитудой М=7,1 в 10 часов 56 минут UT с координатами 33⁰ СШ и 138⁰ ВД (вблизи Японии). При этом высыпания частиц начинаются за 70 и ранее минут и длятся до самого землетрясения. «Эхо» землетрясения «слышится» еще некоторое время вплоть до восстановления устойчивого равновесия частиц в поясах.

   Краткая  информация  об  основных физических  результатах эксперимента  с  аппаратурой  КОНУС-РФ. Зарегистрированы  и исследованы ряд  космических гамма-всплесков  и всплесков от мягких  гамма-репитеров. Первое гамма-всплесковое событие было зарегистрировано  аппаратурой КОНУС-РФ 27 февраля 2009г  от аномального рентгеновского пульсара SGR/AXP1E1547.0-5408, подтвержденное данными эксперимента КОНУС-ВИНД. Результаты синхронных наблюдений в экспериментах КОНУС-РФ и КОНУС-ВИНД позволили зарегистрировать и детально исследовать исключительно интенсивной гамма-всплеска 8 апреля 2009г. Данные измерений наглядно демонстрируют высокую информативность эксперимента КОНУС-РФ по сравнению с экспериментом КОНУС-ВИНД. Наиболее важным научным результатом эксперимента КОНУС-РФ явилось открытие нового гамма-репитера SGRJ0418+5729. Данные аппаратуры КОНУС-РФ сыграли решающую роль в этом открытии: они позволили получить с максимальной детальностью временные профили первых двух всплесков и на их основе по данным наземной обработки данных телескопа БАТ-СВИФТ новый репитер был локализован. Привлечение данных спутника RXTE привело к определению  периода его постоянного излучения в области мягкого рентгеновского излучения.