Titelaufnahme

Titel
Observation and interpretation of small scale magnetic flux elements in the solar atmosphere / Dominik Utz
Verfasser/ VerfasserinUtz, Dominik
Begutachter / BegutachterinHanslmeier Arnold ; Biernat Helfried
Erschienen2011
Umfang115 Bl. : Zsfassung in dt. Sprache ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Diss., 2011
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Sonne / Magnetfeld / Sonne / Magnetfeld / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-26535 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
Dateien
Observation and interpretation of small scale magnetic flux elements in the solar atmosphere [12.49 mb]
Links
Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

In dieser Dissertation werden kleinskalige Sonnenmagnetfelder, welche als Magnetic Bright Points(MBPs) detektiert werden, untersucht. Wir verwendeten einen vom selben Autor zuvor währendeiner Masterarbeit angefertigten Algorithmus zur Segmentation, Identifikation und Tracking derMBPs. Dieser Algorithmus wurde modifiziert und sodann auf räumlich und zeitlich hoch aufgelösteDaten der Hinode Mission angewandt. Im Speziellen waren dies Daten des Solar Optical Telescope(SOT).Die wichtigsten Ergebnisse sind: Wir ermittelten die Größenverteilung von MBPs und erhielten eineGaußverteilung mit mittleren Werten, abhängig von der räumlichen Abtastung, von 160 bis 200 kmim Durchmesser. Der Einfluß der Abtastrate wurde untersucht und es zeigte sich, dass diese dasErgebnis erheblich beeinflußt. Des Weiteren wurde die Lebenszeit- und Geschwindigkeitsverteilungvon MBPs ermittelt (2.5 min bzw. im Bereich km/s). Für beide wurde die Auswirkung der zeitlichenund räumlichen Abtastung untersucht und die Ergebnisse entsprechend korrigiert. Wir analysiertenFiltergramme gemeinsam mit Magnetogrammen um die Magnetfeldstärkenverteilung von MBPs zuermitteln. Die theoretische Vorhersage von 1300 G für MBPs konnte verifiziert werden. Mit diesenErgebnissen wurde der Energieinhalt des Magnetfeldes abgeschätzt. Dies zeigte, dass MBPs genügendEnergie besitzen, um die höhere Sonnenatmosphäre aufzuheizen. Schließlich untersuchten wirnoch das Langzeitverhalten der Anzahl der MBPs. Das Resultat zeigt einen langfristigen Trendeinhergehend mit dem Sonnenzyklus. Jedoch verhindert die beschränkte zeitliche Länge des Datensatzeseine endgültige Aussage.Die Schlussfolgerungen aus dieser Arbeit: Die zeitliche und räumliche Auflösung von Daten hateinen erheblichen Einfluss auf kleinskalige Strukturen. Diesen kann man zum Teil auch korrigieren.Für die Geschwindigkeitsverteilung führt dies zu größeren Geschwindigkeiten, was für koronaleHeizungsmodelle von Bedeutung ist.

Zusammenfassung (Englisch)

In this thesis small scale solar magnetic fields observed as magnetic bright points (MBPs) areinvestigated. For our study we used an algorithm for segmentation, identification and tracking ofMBPs, which was developed during an earlier master thesis by the author. This algorithm wasmodified and applied to high resolution high cadence data of the outstanding Hinode mission, inparticular from the Solar Optical Telescope (SOT) in the G-band.The main results of the thesis are as follows: We derived the size distribution of MBPs and foundmean values between 160 to 200 km in diameter resampling a Gaussian distribution and dependingon the spatial sampling rate of the data set. The influence of the sampling rate was investigatedand showed up to be crucial in estimating correct sizes of small scale features. Furthermore weobtained the lifetime (mean 2.5 min) and velocity distribution (in the range of km/s) of MBPs. Forboth distributions the influence of the spatial/temporal sampling was investigated and corrected.We analysed filtergram data together with magnetograms to obtain the magnetic field strengthdistribution of MBPs. The theoretical predicted value of 1300 G for MBPs was verified. Withthe resulting parameters, we estimated the magnetic field energy content finding that this energy issufficient for the heating of the upper solar atmospheric layers. Finally, we investigated the longtermvariation of the number of MBPs. The result yields that there is probably a longtime trend overthe solar cycle. Unfortunately the limited data set (Nov. 2006 till end of Jul. 2010) inhibits to bemore conclusive.The main conclusions drawn are: The spatial and temporal sampling of data sets has a huge impactfor small scale features. The influence can be studied and at least partly corrected. For the velocitydistribution of MBPs this leads to a significant increase in the large velocity tail of the distributionwhich is important for coronal heating modells.