Анализ волновых процессов по модуляциям электромагнитного излучения космических объектов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Кислякова, Кристина Георгиевна

• Кислякова, Кристина Георгиевна
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Кислякова, Кристина Георгиевна

Содержание

Введение

Глава 1. Алгоритмы обработки и анализа данных наблюдений излучения астрофизических объектов

1.1. Алгоритмы подготовки данных и алгоритмы спектрально-временного

анализа, применявшиеся в данной диссертационной работе

1.1.1 Этап подготовки данных наблюдений к обработке

1.1.2 Алгоритмы спектрально-временного анализа

1.2. Выводы

Глава 2. Исследование модуляций интенсивности солнечного микроволнового излучения

2.1. Долгопериодические осцилляции микроволнового излучения Солн-

ца как проявление осцилляций солнечных пятен

2.1.1 Данные наблюдений

2.1.2 Обсуждение результатов

2.2. Необычная предвспышечная модуляция микроволнового излучения в корональных магнитных петлях

2.2.1 Данные наблюдений

2.2.2 Анализ происхождения низкочастотной модуляции

2.2.3 Обсуждение результатов

2.3. Возможные проявления кинк-осцилляций корональных магнит-

ных петель в солнечном микроволновом излучении

2.4. Выводы

Глава 3. Параметрический резонанс и проблема нагрева коро-

нальных магнитных петель

3.1. Нагрев плазмы при параметрическом возбуждении звуковых ко-

лебаний в корональных магнитных петлях

3.1.1 Параметрический резонанс

3.1.2 Энергия звуковых колебаний

3.1.3 Диссипация звуковых колебаний: функция нагрева

3.1.4 Нагрев корональных магнитных петель

3.1.5 Обсуждение результатов

3.2. Нагрев плазмы солнечной короны за счет выделения энергии

при микровспышках

3.2.1 Данные наблюдений

3.2.2 Взаимодействие КМП с 5-минутными фотосферными ос-цилляциями как возможный механизм ускорения электронов в КМП

3.2.3 Обсуждение результатов

3.3. Выводы

Приложение 1. Определение параметров экзопланетных систем путем анализа наблюдений транзитных экзопланет

Заключение

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ волновых процессов по модуляциям электромагнитного излучения космических объектов»

Введение

Электромагнитное излучение астрофизических объектов является основным источником информации о физических условиях и эволюции этих обычно недоступных для контактных измерений небесных тел. В настоящее время исследователи располагают большим арсеналом средств для изучения космических объектов, в числе которых многочисленные радио- и оптические обсерватории [1-5], наблюдения при помощи аппаратуры на искусственных спутниках Земли (например, [6-8]). Изучению модуляций электромагнитного излучения и реконструкции процессов и условий на астрофизических объектах и посвящена данная диссертационная работа.

В данной диссертационной работе основное внимание уделено изучению некоторых процессов, протекающих на Солнце, и их проявлениям в наблюдаемых модуляциях солнечного микроволнового излучения (главы 2 Ч- 3 настоящего исследования), а также рассмотрению некоторых особенностей эк-зопланетных систем (приложение 1 диссертационной работы). В рамках работы был проведен подробный анализ некоторых наблюдений, выполненных обсерваториями «Метсахови» на частотах 11,7 ГГц и 37 ГГц [3, 4], а также радиогелиографами и радиополяриметрами обсерватории «Нобеяма» на частотах 1, 2, 3,75, 9,4, 17 и 35 ГГц [1, 2]. В некоторых случаях рассматривались также наблюдения Сибирского солнечного радиотелескопа на частоте 5,6 ГГц [5].

В диссертационной работе для обработки записей радиоизлучения Солнца применялось преобразование Вигнера-Виля [9-11] в сочетании с преобразованием Фурье со «скользящим» окном. Для предварительной обработки данных был разработан пакет программ, используемый для предварительной

«чистки» сигнала от помех, устранения неэквидистантности данных (если это необходимо), удаления трендов и среднего, частотной фильтрации различных типов. Применение данного метода в астрономии описывается в [12, 13], а также в работе [14], где представлены алгоритмы подготовки данных и алгоритмы спектрально-временного анализа, а также программное обеспечение, использованнное для анализа. К преимуществам данного метода можно отнести высокую чувствительность и хорошую разрешающую способность как на временной, так и на частотной шкалах, к недостаткам - вызванное нелинейностью метода возникновение в спектрах артефактов, то есть линий искусственного происхождения. Новизна предложенной в главе 1 методики заключается в возможности благодаря предложенной улучшенной предварительной обработке избежать появления в спектрах артефактов и искажений и получить спектры с высоким временным и частотным разрешением [9, 14]. Предложенный алгоритм позволяет, например, уверенно выделять в спектрах модуляционные линии с линейной частотной модуляцией, которые практически невозможно обнаружить с применением одного лишь быстрого преобразования Фурье.

В настоящее время, несмотря на обширный накопленный материал [1518], при интерпретации модуляций излучения Солнца до сих пор не решены некоторые вопросы. Остановимся более подробно на некоторых из них.

Как известно, солнечная корона имеет достаточно сложную неоднородную структуру [19-21]. Как на каждую отдельную заряженную частицу, так и на плазму в целом действует магнитное поле, что приводит к огромному многообразию возникающих в солнечной короне структур и явлений (магнитные петли, протуберанцы, корональные выбросы массы, факелы, пятна и так далее). Корональные магнитные петли (КМП) представляют собой длинные узкие плазменные жгуты, в которых давление плазмы уравновешивается давлением магнитного поля, связанного с веществом. В плазме корональных

магнитных петель, также как и в космической плазме [22-24], могут существовать различные типы магнитогидродинамических осцилляций [15-18], кроме того, наблюдаются также колебания КМП как целого (так называемые кинк-колебания петель). Кинк-мода КМП была рассмотрена в ряде работ [6, 25-29]. В разделе 2.3 данной диссертационной работы, а также в работах [29, 30] впервые проведено сравнение проявлений кинк-осцилляций КМП в различных диапазонах, а именно, наблюдений на частотах 11,7 и 37 ГГц и наблюдений спутника TRACE в ультрафиолете. Получено хорошее согласование наблюдаемых периодов, что указывает на наличие физической связи геометрических кинк-осцилляций с модуляциями микроволнового излучения.

В литературе можно найти также множество источников, в которых рассматриваются магнитогидродинамические колебания корональных магнитных петель и механизмы, благодаря которым осцилляции такого типа могут моделировать исходящее из петли излучение. Различными авторами рассматривались альфвеновские (например, [15, 17, 31, 32]), быстрые [15, 33-35] и медленные магнитозвуковые [15, 31, 36] колебания в КМП. Интерес представляют также колебания корональных магнитных петель как эквивалентного электрического контура. В рамках такого подхода магнитная петля рассматривается как виток с током, обладающий определенными индуктивностью и емкостью. Впервые такая модель была предложена в работе [37] и впоследствии успешно развивалась [25, 26, 38, 39]. Так как в данной модели частота собственных колебаний магнитной петли зависит от протекающего в петле тока, наблюдательные данные о модуляции микроволнового излучения можно использовать для диагностики тока, текущего в КМП.

В разделе 2.2 диссертационной работы представлена реализация данного подхода. В частности, показано, что развитию вспышки в магнитной петле предшествует резкое, в несколько раз, увеличение силы тока. Повышенная диссипация тока приводит к резкому увеличению энерговыделения и, в ко-

нечном итоге, к возникновению вспышки. Данный результат свидетельствует о важной роли тока в развитии солнечных вспышек, механизм возникновения которых до сих пор окончательно не изучен.

Следует также отметить, что корональные магнитные петли наблюдаются не только в солнечной короне, но и на других звездах поздних спектральных классов. В ряде работ [40-43] авторами рассматривались осцилляции коро-нальных магнитных петель, заполняющих короны этих звезд.

В то время как большинство квазипериодических колебаний в КМП имеют периоды от нескольких до нескольких сотен секунд, на Солнце наблюдаются также так называемые долгопериодические (с периодами в десятки минут) и сверхдолгопериодические осцилляции [44-46]. Считается, что квазипериодические колебания с такими периодами обусловлены колебаниями солнечных пятен. Осцилляции солнечных пятен были рассмотрены в ряде работ [47-50], однако, несмотря на это, долгопериодические колебания до сих пор изучены в меньшей степени по сравнению с более краткопериодически-ми осцилляциями с периодами 1 -=- 10 минут. В работах [51, 52] авторами была предложена так называемая модель «мелкого» солнечного пятна, в рамках которой солнечное пятно рассматривается как изолированная магнитная структура, формирующаяся из всплывшей квазивертикальной магнитной силовой трубки и проникающая в фотосферу на незначительную глубину порядка 3 4- 4 тысяч километров. В данной модели возможно несколько типов собственных колебаний солнечного пятна [51]: крутильные, радиальные, широтные и, наконец, долготные моды, каждая из которых имеет определенные периоды. В разделе 2.1 главы 2 данной диссертационной работы рассматриваются долгопериодические колебания, обнаруженные при исследовании модуляций микроволнового излучения Солнца. Оценена частота появления низкопериодических линий с различными периодами и получен новый результат, согласно которому наиболее часто в низкочастотных спектрах солнечно-

го микроволнового излучения встречается линия с периодом около 30 минут. Показано, что наблюдаемые модуляционные периоды 20 -т- 90 мин могут соответствовать радиальной или крутильной моде колебаний солнечных пятен. Новым результатом является также получение оценок яркостной температуры колебаний. В разделе 2.1 показано, что яркостная температура колебаний в зависимости от уровня активности Солнца может различаться более, чем на порядок.

Следует отметить, что в ряде случаев наблюдаемые осцилляции солнечного микроволнового и оптического излучения могут быть вызваны глобальными осцилляциями скорости солнечной фотосферной конвекции. При этом в спектре наблюдается большой диапазон частот и периодов с максимумом, приходящимся на 5 мин (так называемые 5-минутные колебания). Проявления 5-минутных осцилляций скорости фотосферной конвекции в излучении Солнца и возможность их проникновения в корону рассматривались в ряде работ [39, 53-55]. Считается, что 5-минутные осцилляции не могут непосредственно проникать в корону, так как их частота находится ниже так называемой частоты отсечки, вследствие чего они отражаются от области температурного минимума. В работе [54] авторами впервые был предложен механизм параметрического резонанса для объяснения связи 5-минутных колебаний, выступающих в роли накачки, с 10- и 3-минутными осцилляциями, которые во многих случаях присутствуют в спектрах модуляций солнечного радиоизлучения одновременно с 5-минутной линией. В случае параметрического резонанса в солнечной короне 10- и 3-минутная линии выступают в роли субгармоники и первой верхней частоты параметрического резонанса соответственно.

Впоследствии предложенный в [54] механизм, объясняющий особенности модуляций по наблюдениям на частоте 37 ГГц, был подтвержден также по наблюдениям на частоте 11,7 ГГц [55]. Основные результаты данной работы

представлены в разделе 3.1.1. Подтверждение проявления параметрического резонанса на частоте 11,7 ГГц свидетельствует о существовании механизма, благодаря которому 5-минутные осцилляции проникают высоко в корону, что может быть особенно важно для понимания ее нагрева.

Проблема нагрева солнечной и звездных корон остается одной из актуальных проблем современной астрофизики [56]. На протяжении многих десятилетий не удается понять, почему происходит быстрое возрастание температуры солнечной атмосферы от нескольких тысяч градусов на уровне фотосферы до миллионов и даже десятков миллионов градусов в короне, так как в короне нет видимых источников энергии, которые могли бы объяснить столь сильный разогрев [19, 20, 57-65]. В настоящее время в литературе обсуждаются несколько основных механизмов нагрева короны, в числе которых нагрев микровспышками, нагрев за счет затухания различных типов волн, нагрев за счет пересоединения магнитных линий, а также нагрев за счет диссипации токов. Однако, каждый из этих механизмов имеет свои ограничения. В литературе рассматривается как возникновение микровспышек за счет пересоединения магнитных линий [66], так и за счет ускорения электронов в корональ-ных магнитных петлях [67, 68]. Однако, в случае нагрева микровспышками в ряде работ высказываются сомнения о том, что микровспышки действительно происходят в солнечной короне с необходимой частотой [61, 69]. Тем не менее, в ряде работ утверждается и обратное [66, 70]. Следует отметить, что на современном уровне развития инструментов непосредственное наблюдение микровспышек в большинстве случаев пока еще невозможно, в связи с чем применяются косвенные методы оценки их количества (см., например, [57]). Несмотря на приведенные сложности, микровспышки, возможно, вносят свой вклад в нагрев короны, и этот механизм в некоторых случаях можно рассматривать как перспективный.

Нагрев короны и корональных магнитных петель за счет диссипации то-

ков рассматривался, например, в работе [71]. При этом было показано, что для эффективного нагрева корональных магнитных петель требуются токи, превышающие I > 1015 А, в то время как наблюдаемые значения, как правило, не превышают Ю10 -г 1011 А. В разделе 2.2 данной диссертационной работы показано, что развитию вспышки предшествует кратковременное резкое (в несколько раз) увеличение силы тока, повышенная диссипация которого может приводить к дополнительному прогреву петли.

Нагрев короны волнами также имеет свои ограничения. Альфвеновские волны недостаточно хорошо затухают, чтобы обеспечить необходимый уровень нагрева. Нагрев короны могли бы обеспечить глобальные 5-минутные осцилляции скорости фотосферной конвекции, несущие большую энергию, однако, как уже упоминалось выше, они не могут непосредственно проникать в корону.

В главе 3 данной диссертационной работы обсуждаются два возможных механизма нагрева солнечной короны. В разделе 3.1 главы 3 исследуется возможность нагрева корональных магнитных петель за счет звуковых колебаний, возбуждаемых в КМП в результате параметрического резонанса с 5-минутными фотосферными осцилляциями. Впервые получены оценки плотности энергии звуковых колебаний. В разделе показано, что благодаря эффективному затуханию звуковые колебания могут объяснить происхождение горячих КМП с температурами (3 ч- 4) х 106 К.

В разделе 3.2 на основе подхода к диагностике токов, обсуждавшегося ранее в главе 2, рассматривается проявление микровспышек в модуляции микроволнового излучения КМП. В предложенном механизме периодическое изменение тока, текущего вдоль петли, вызванное модуляцией электродвижущей силы в основаниях петли 5-минутными осцилляциями скорости фотосферной конвекции, приводит к возникновению в петле переменного электрического поля. Это поле, в свою очередь, ускоряет электроны в вершине

петли, где условия для ускорения оказываются наиболее благоприятными. Электроны движутся вдоль магнитных силовых линий от вершины к основаниям КМП, где в результате более частных столкновений передают свою энергию окружающей плазме. Согласно приведенным в разделе оценкам, нагрев за счет такого механизма может в ряде случаев оказаться достаточно эффективным, чтобы полностью компенсировать (а в некоторых случаях и превысить) потери КМП на излучение. К плюсам данного механизма можно отнести постоянное действие, так как 5-минутные осцилляции существуют в фотосфере вне зависимости от уровня солнечной активности. В предложенном механизме микровспышки должны происходить не в вершине, но в основаниях петли, что хорошо согласуется с некоторыми работами [69].

В приложении 1 диссертационной работы рассматривается использование предложенного в главе 1 алгоритма для анализа световых кривых так называемых «экзопланет», то есть планет, находящихся за пределами Солнечной системы. Всего спустя четыре года после открытия первой экзоплане-ты 51 Pegasi Ь в 1995 году была открыта первая транзитная экзопланета ГГО 209458Ь [72, 73]. Метод транзитной фотометрии - способ обнаружения экзопланет, основанный на наблюдениях прохождений планеты на фоне звезды («транзитов»), В настоящее время (по состоянию на февраль 2012 года) известно уже более 750 экзопланет, и с каждым днем поступают сообщения об открытии все новых, что позволяет сделать вывод о многочисленности планетных систем в нашей Галактике, а также в непосредственных окрестностях Солнца [8, 74].

В силу некоторых инструментальных особенностей все первые открытые экзопланеты относились к классу так называемых «Горячих Юпитеров», то есть обладали массой, сравнимой или превышающей массу Юпитера М/ыр, и обращались по очень близким орбитам вокруг своих родительских звезд. В случае «Горячего Юпитера» Ехо2Ь, исследованного в приложении 1, боль-

шая полуось орбиты составляет всего 0,0281 ± 0,0009 а.е. Благодаря небольшому расстоянию между планетами такого типа и родительскими звездами «Горячие Юпитеры» получают от своих звезд огромный поток энергии, что приводит к значительному разогреву и расширению планетарной атмосферы. В ряде работ (например, [75-79]) рассматривались различные механизмы взаимодействия родительской звезды и близко расположенного «Горячего Юпитера». В приложении 1 данной диссертационной работы рассматривается возможность применения разработанного алгоритма обработки для анализа записей световых кривых планеты Ехо2Ь по наблюдениям спутника COROT. В приложении 1, а также в работах [80-83] показана возможность анализа активности родительской звезды и исследования взаимодействий в системе «звезда - планета» по данным транзитных световых кривых.

В настоящее время исследования экзопланет представляют значительный интерес, так как исследование активности звезд различных типов позволяет получить информацию в том числе и о прошлом Солнечной системы. Как показывают результаты исследований эволюции звезд солнечного типа, на начальных стадиях эволюции звезды ее активность значительно превосходит современный уровень (более частые вспышки, корональные выбросы массы, больший поток коротковолнового излучения) [84, 85]. Следует отметить, что менее массивные красные карлики сохраняют высокий уровень активности на протяжении более длительного времени, чем звезды солнечного типа [84, 85], что должно оказывать большое влияние на эволюцию планет в системах таких звезд. Так как «Горячие Юпитеры» расположены очень близко к своим родительским звездам, эффекты взаимодействия в таких системах выражены наиболее сильно, что делает планеты такого типа весьма интересным объектом для исследований. Несомненно, исследования экзопланет различных типов, в том числе «Горячих Юпитеров», являются в настоящее время весьма актуальными и представляют значительный интерес.

Целью настоящей диссертационной работы является разработка методики обработки записей излучения астрофизических объектов, исследование колебательных процессов в солнечной атмосфере и в системе «звезда-планета» применительно к экзопланетным системам.

• Адаптация метода Вигнера-Виля применительно к астрофизическим объектам, разработка методики подготовки к обработке и непосредственно обработки записей излучения.

• Исследование модуляций солнечного излучения различных типов и физических процессов в источниках излучения.

• Рассмотрение двух механизмов нагрева корональных магнитных петель и оценка их эффективности на основе данных о модуляциях солнечного излучения.

• Определение параметров транзитных экзопланет и исследование проявлений активности родительских звезд по модуляциям световой кривой.

Решению первых трех из поставленных задач посвящены отдельные главы диссертации, приложение алгоритма для исследований экзопланетных систем рассматривается в приложении 1.

Научная новизна проведенных исследований заключается в следующем:

• Разработан новый алгоритм предварительной обработки записей излучения астрофизических объектов с последующим применением метода Вигнера-Виля в сочетании с методом Фурье-анализа со «скользящим окном».

• Впервые получено подтверждение проявлений параметрического резонанса на 11,7 ГГц, что указывает на проникновение 5-мин осцилляций

скорости фотосфериой конвекции высоко в корону. Проведено исследование частоты встречаемости догопериодических линий в низкочастотных спектрах солнечного микроволнового излучения, получены оценки яркостной температуры колебаний. Показано, что развитию вспышки в корональной магнитной петле предшествует резкое увеличение силы тока, текущего в петле, что указывает на важную роль токов в развитии вспышек. Получено хорошее согласование периодов кинк-осцилляций магнитных петель с периодами низкочастотных модуляций в спектрах микроволнового излучения Солнца, указывающее на наличие физической связи между кинк-осцилляциями петель и их микроволновым излучением.

• Впервые определена плотность энергии медленных магнитозвуковых колебаний в корональных магнитных петлях в случае параметрического резонанса. Показано, что механизм нагрева петель медленными магни-тозвуковыми колебаниями позволяет объяснить происхождение горячих рентгеновских петель с температурами (3 -г 6) х 106 К. Предложен новый механизм развития микровспышек в корональных магнитных петлях и их детектирования с использованием анализа модуляций микроволнового излучения Солнца, показано, что микровспышки при определенных параметрах петли могут приводить к ее эффективному нагреву

• Разработана новая методика исследования звездной активности на основе анализа световых кривых транзитных экзопланет, впервые с применением разработанного алгоритма исследованы световые кривые «Горячего Юпитера» Ехо2Ь.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, приложения 1, заключения

и списка литературы, включающего и работы автора. Общий объем диссертации составляет 133 страницы, включая 33 рисунка. Список литературы содержит 127 наименований.

В первой главе подробно описывается алгоритм и его программная реализация, использованные при обработке данных солнечной активности. Подробному обсуждению и теоретической интерпретации этих данных посвящены вторая и третья главы диссертационной работы. Данный алгоритм применялся также в четвертой главе для анализа активности звезды С7У, связанной с планетой Ехо2Ь. В первой главе кратко описаны методы определения параметров астрофизических объектов на основе анализа спектрально-временных особенностей модуляции интенсивности их излучения. Приводятся основные алгоритмы методов спектрально-временного анализа, а также процессов подготовки цифровых сигналов к анализу (например, частотной фильтрации, удаления трендов и так далее).

Во второй главе проведено исследование модуляций интенсивности солнечного микроволнового излучения. В рамках данной главы исследованы долгопериодические осцилляции микроволнового излучения Солнца как проявления осцилляций солнечных пятен, кратко рассмотрено явление параметрического резонанса в корональных магнитных петлях. Также в данной главе исследована необычная предвспышечная модуляция микроволнового излучения Солнца, интерпретированная как проявление собственных колебаний корональной магнитной петли как эквивалентного электрического контура. На основе диагностики токов, протекающих в КМП, по данным о модуляции интенсивности микроволнового излучения активных областей показано, что за несколько десятков секунд до начала вспышки резко увеличивается ток, текущий в магнитной петле. Диссипация тока приводит к сильному дополнительному нагреву петли.

Третья глава посвящена изучению проблемы нагрева солнечной короны.

В рамках данной главы обсуждаются такие возможные механизмы нагрева короны, как нагрев при параметрическом возбуждении звуковых колебаний в корональных магнитных петлях, а также нагрев корональных магнитных петель за счет микровспышек. Показано, что в первом случае предложенный механизм может объяснить температуры существующих в солнечной короне горячих петель с температурами (3 -г- 6) х 106 К, если их длина попадает в так называемый «резонансный» интервал. Согласно выполненным оценкам, второй механизм также может в ряде случаев полностью компенсировать потери магнитной петли на излучение и не требует «резонансной» длины петли.

В приложении обсуждаются возможности определения параметров эк-зопланетных систем путем анализа наблюдений транзитных экзопланет, в частности, рассматривается возможность изучения активности звезды спектрального класса С7У, связанной с планетой Ехо2Ь, обращающейся по очень близкой к своей звезде орбите. Приводятся также результаты обработки световой кривой экзопланеты.

В Заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Применение предварительной обработки цифровых записей излучения астрофизических объектов и билинейного метода Вигнера-Виля в сочетании с методом Фурье-анализа со «скользящим окном» позволяет реализовать цифровой спектрально-временной анализ в широком диапазоне с хорошей временной и частотной разрешающими способностями и минимизировать появление искажений.

2. Проявление линий параметрического резонанса (3,3, 5 и 10 минут) в спектрах микроволнового излучения Солнца на частоте 11,7 ГГц сви-

детельствует о проникновении 5-минутных колебаний скорости фото-сферной конвекции высоко в солнечную корону. Наличие в спектрах микроволнового излучения парных линий с различающимися в два раза частотами является проявлением кинк-осцилляций корональной магнитной петли. Наиболее часто встречающаяся в спектрах долгоперио-дических осцилляций (20 -f- 80 мин) модуляционная линия с периодом около 30 минут соответствует крутильной или радиальной моде собственных колебаний солнечных пятен.

3. Развитию вспышки в корональной магнитной петле предшествует резкое увеличение силы тока. Причиной увеличения тока может являться желобковая неустойчивость.

4. В корональных магнитных петлях за счет параметрического резонанса с 5-минутными осцилляциями скорости фотосферной конвекции возбуждаются медленные магнитозвуковые осцилляции, плотность энергии которых достаточна для разогрева «горячих» рентгеновских петель до наблюдаемых температур (3 Ч- 6) х 106 К.

5. Наличие в спектрах солнечного микроволнового излучения модуляции с периодически изменяющейся частотой и периодом ее изменения, близким к 150 секундам, является проявлением микровспышек в корональных магнитных петлях, возникающих за счет взаимодействия 5-минутных фотосферных осцилляций с токонесущими петлями.

Основные результаты, вошедшие в диссертацию, опубликованы в следующих работах [14, 29, 55, 86-90]:

1. В.В. Зайцев, А.Г. Кисляков, К.Г. Кислякова. Параметрический резонанс в солнечной короне. Космические исследования, 2008, том 46, №4, с. 310-347.

2. К.Г. Кислякова, В.В. Зайцев, С. Урпо, А. Рихакайнен. Долгопериодиче-ские осцилляции микроволнового излучения Солнца. Астрономический журнал, 2011, том 88, №3, с. 303-312.

3. В.В. Зайцев, К.Г. Кислякова. Нагрев плазмы при параметрическом возбуждении звуковых колебаний в корональных магнитных петлях. Астрономический журнал, 2010, том 87, №4, с. 410-416.

4. M.L. Khodachenko, К.G. Kislyakova, T.V. Zagarashvili, A.G. Kislyakov,

M. Panchenko, V.V. Zaitsev, O.V. Arkhypov, H.O. Rucker. Possible manifestation of quasi-periodic large-scale transversal motions of coronal loops in modulations of solar microwave emission. Astronomy & Astrophysics Research Note, 525, A105 (2011)

5. B.B. Зайцев, К.Г. Кислякова, А.Т. Алтынцев, Н.С. Мешалкина. Необычная предвспышечная модуляция микроволнового излучения корональных магнитных петель. Известия Высших Учебных Заведений. Радиофизика. 2011, том 54, №4, с.243-259.

6. А.Г. Кисляков, Е.И. Шкелев, С.Ю. Лупов, К.Г. Кислякова. Параметры астрофизических объектов по данным о модуляции интенсивности их электромагнитного излучения. I. Алгоритмы обработки данных наблюдений. Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского, 2011, №2(1), с.46-54

7. А.Г. Кисляков, В.В. Зайцев, Е.И. Шкелев, К.Г. Кислякова. Параметры астрофизических объектов по данным о модуляции интенсивности их электромагнитного излучения. II. Результаты наблюдений. Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского, Радиофизика, 2011, №4(1), с. 76-88.

8. К.Г. Кислякова. Проявление микровспышек в модуляции микроволнового излучения корональных магнитных петель. Известия Высших Учебных Заведений. Радиофизика. 2011, том 54, №11, с. 799-815.

В диссертационную работу не вошли результаты исследования взаимодействия «Горячего Юпитера» HD 209458b с потоком набегающего звездного ветра, опубликованные в следующих работах [91, 92]:

1. Н. Lammer, К.G. Kislyakova, M. Holmstroem, M.L. Khodachenko, J.-M. Griessmeier. Hydrogen ENA-cloud observation and modeling as a tool to study star-planet interaction. Astrophys Space Sei., 2011, 335:9-23.

2. H. Lammer, V. Eybl, К.G. Kislyakova, J. Weingrill, M. Holmstroem, M.L. Khodachenko, Yu.N. Kulikov, A. Reiners, M. Leitzinger, P. Odert, M. Xiang Gruess, B. Dorner, M. Guedel, A. Hanslmeier. UV transit observations of EUV-heated expanded thermospheres of Earth-like exoplanets around M-stars: Testing atmosphere evolution scenarios. Astrophys Space Sei., 2011, 335:39-50.

Также результаты диссертационной работы опубликованы в трудах и тезисах конференций [30, 80-83, 93-100], обсуждались на семинарах в Институте прикладной физики РАН и на следующих научных конференциях:

1. Двенадцатая научная конференция по радиофизике, посвященная 90-летней годовщине со дня рождения М.М. Кобрина (7 мая 2008 г., Нижний Новгород, Россия).

2. Тринадцатая научная конференция по радиофизике, посвященная 85-летию со дня рождения М.А. Миллера (13 мая 2009 г., Нижний Новгород, Россия).

3. Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца (5-11 июля 2009 г., Санкт-Петербург, Россия).

4. XV Научная школа «Нелинейные волны - 2010» (6-12 марта 2010 г., Нижний Новгород, Россия).

5. Четырнадцатая научная конференция по радиофизике, посвященная 80-й годовщине со дня рождения Ю.Н. Бабанова (7 мая 2010 г., Нижний Новгород, Россия).

6. 7th international Workshop on Planetary, Solar and Heliospheric Radio Emissions (15-17 сентября 2010 г., Грац, Австрия).

7. European planetary science congress 2010 (19-24 сентября 2010 г., Рим, Италия).

8. Всероссийская ежегодная конференция по физике Солнца «Солнечная и солнечно-земная физика 2010» (3-9 октября 2010 г., Санкт-Петербург, Россия)

9. XI Russian-Finnish Symposium on Radio Astronomy (18-22 октября 2010 г., Пущино, Московская область, Россия).

10. European Week of Astronomy and Space Science 2011 (4-8 июля 2011 г., Санкт-Петербург, Россия).

Результаты исследований использовались в грантах РФФИ 08-02-00119-а, 11-02-00103-а, 10-02-00265а, в конкурсном контракте КД НК-21П с Федеральным Агентством Образования Российской Федерации, а также в гранте 228319 в рамках проекта Europlanet RI-FP7.

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю доктору физико-математических наук, профессору В.В. Зайцеву за постановку задач, помощь в исследованиях и научное руководство. Автор также признателен доктору физико-математических наук, профессору А.Г. Кисля-кову за плодотворные дискуссии.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Кислякова, Кристина Георгиевна

Выводы

В данном Приложении были рассмотрены некоторые процессы, возможные в экзопланетных системах. В частности, были представлены возможные методы обработки световых кривых звезд на примере световой кривой планеты Ехо2Ь, открытой спутником COROT в 2007 году. По результатам проведенного анализа световых кривых планеты Ехо2Ь, записанных спутником COROT, установлена принципиальная возможность исследований астросейсмической активности звезд путем наблюдений прохождений планет через их диски, используя фотометрические данные спутников. В частности, наблюдаемые искажения световой кривой могут свидетельствовать о неравномерном свечении диска звезды, то есть о проявлении активности.

Результаты, представленные в данном Приложении, освещаются в работе [89], а также в трудах и тезисах конференций [80, 81, 83].

Заключение

Сформулируем кратко основные результаты диссертации.

1. Предложен новый алгоритм обработки данных, включающий в себя предварительную подготовку записей излучения (удаление трендов и среднего, «чистку» сигнала от спектральных составляющих инструментального происхождения) с последующим спектрально-временным анализом с применением билинейного метода Вигнера-Виля в сочетании с методом Фурье-анализа со «скользящим окном». Показана возможность широкого применения предложенного алгоритма в астрономии для анализа данных в различных диапазонах длин волн. В частности, в диссертационной работе алгоритм был использован для анализа микроволнового излучения различных солнечных объектов, а также для исследования световых кривых экзопланеты Ехо2Ь.

2. Исследованы модуляции микроволнового излучения Солнца в диапазоне 20 + 80 минут. Показано, что в данном диапазоне наиболее часто встречается линия с периодом около 30 минут, которая может быть объяснена как радиальная или крутильная мода собственных колебаний солнечных пятен. Показано, что яркостная температура осцилля-ций в случае вспышечных событий более чем на порядок превосходит аналогичную температуру осцилляций «спокойного» Солнца. В диапазоне 3 + 10 минут наиболее часто встречаются колебания с периодами 3,3, 5 и 10 минут. Соотношение ширин и интенсивностей линий свидетельствует о том, что данные линии являются проявлением параметрического резонанса в солнечной короне, когда взаимодействие глобальных 5-минутных осцилляций скорости фотосферной конвекции с корональными магнитными петлями приводит к возбуждению в последних медленных магнитозвуковых волн. Обнаружение характерных для параметрического резонанса линий в модуляции излучения на частоте 11,7 ГГц свидетельствует о том, что данный механизм позволяет 5-минутным фотосферным осцилляциям проникать высоко в корону.

3. На основе анализа данных спутника TRACE и обсерватории «Метсахови» показано наличие связи между крупномасштабными кинк-осцилляциями корональных магнитных петель и модуляционными парами, обнаруженными в низкочастотных спектрах микроволнового излучения. При этом в спектрах микроволнового излучения присутствуют линии с частотой, совпадающей с основной частотой кинк-осцилляций, и превышающей ее в два раза. Данную особенность можно использовать для детектирования петель, в которых кинк-осцилляции инициируются вспышкой, по данным микроволнового излучения.

4. Проведена диагностика текущих в корональных магнитных петлях токов по данным о низкочастотной модуляции солнечного микроволнового излучения. Показано, что развитию солнечных вспышек в магнитных петлях предшествует резкое (в несколько раз) увеличение силы тока, приводящее к допольнительному прогреву петли. Данный результат указывает на важную роль токов в развитии солнечных вспышек. В качестве возможной причины резкого усиления тока может выступать желобковая неустойчивость.

5. Исследован особый тип КМП, находящихся в режиме параметрического резонанса с 5-минутными осцилляциями скорости фотосферной конвекции. Это приводит к возбуждению медленных магнитозвуковыхзвуко-вых колебаний в петлях с «резонансными» длинами 2 х 109 см < I <

2х 1010 см и к сильному дополнительному нагреву таких петель. Показано, что эффект параметрического резонанса в короне может объяснить существование наблюдавшихся спутником Yohkoh горячих рентгеновских петель с температурой 3 -г 6 миллионов градусов, существенно превышающей температуру окружающей короны (1 2 миллиона градусов).

6. Показано, что в результате взаимодействия 5-минутных осцилляций скорости фотосферной конвекции с токонесущими петлями происходит модуляция электрического тока, текущего в петле и, как следствие, генерация индукционного электрического поля. Это приводит к появлению группы убегающих электронов вблизи вершины петли, где поле Драйсера минимально. Когда ускоренные электроны достигают оснований петли, наблюдается микровспышка. Показано, что в зависимости от параметров петли за счет микровспышек возможна полная компенсация радиационных потерь, а также превышение нагрева над потерями на излучение.

7. Разработана новая методика исследования звездной активности на основе анализа световых кривых транзитных экзопланет. Выполнена предварительная и итоговая обработка световых кривых экзопланеты Ехо2Ь по наблюдениям спутника Corot. Показана возможность исследования звездной активности с использованием наблюдений транзитных экзопланет.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Кислякова, Кристина Георгиевна, 2012 год

Список литературы

[1] H. Nakajima, et al. New Nobeyama Radio Heliograph // Journal of Astrophysics and Astronomy Supplement, 16, pp. 437 (1995).

[2] H. Nakajima, et al. The Nobeyama radioheliograph // IEEE Proceedings, 82, pp. 705-713 (1994).

[3] S. Urpo, S. Pohjolainen, H. Terasranta. Solar radio flares of 1989-1991 // Metsàhovi Radio Observ. Laboratory Rep., 11, pp. 1-78 (1992).

[4] S. Urpo, P. Puhakka, E. Oinaskallio, A. Mujunen, J. Peltonen. Selected radio maps and major solar radio flares measured at Metsàhovi in 19962001 // Metsàhovi Publications on Radio Science, HUT-MET-46, pp. 1-78 (2003).

[5] V. V. Grechnev, S. V. Lesovoi, G. Y. Smolkov, В. B. Krissinel, V. G. Zandanov, A. T. Altyntsev, N. N. Kardapolova, R. Y. Sergeev, A. M. Uralov, V. P. Maksimov, В. I. Lubyshev. The Siberian Solar Radio Telescope: the current state of the instrument, observations, and data // Solar Physics, 216, pp. 239-272 (2003).

[6] E. Verwichte, C. Foullon, T. Van Doorsselaere. Spatial Seismology of a Large Coronal Loop Arcade from TRACE and EIT Observations of its Transverse Oscillations // The Astrophysical Journal, 717, pp. 458-467 (2010).

[7] A. Vidal-Madjar, A. Lecavelier des Etangs, J.-M. Désert, G. E. Ballester, R. Ferlet, G. Hébrard, M. Mayor. An extended upper atmosphere around the extrasolar planet HD209458b // Nature, 422, pp. 143-146 (2003).

[8] D. A. Caldwell, et al. Instrument Performance in Kepler's First Months // The Astrophysieal Journal Letters, 713, pp. L92-L96 (2010).

[9] C.JI. Марпл-мл. Цифровой спектральный анализ и его приложения: М.: Мир (1990), стр. 584.

[10] Р. Блейхут. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов: М.: Мир (1989).

[11] D.S.G. Pollock. A Handbook of Time-Series Analysis, Signal Processing and Dynamics: London: Academic Press (1999), pp. 782.

[12] E. И. Шкелев, А. Г. Кисляков, С. Ю. Лупов. Методы ослабления эффектов интермодуляции в распределении Вигнера-Виля // Изв. вузов. Радиофизика, 45, 5, стр. 433-442 (2002).

[13] Е. И. Шкелев, Н. Е. Земнюков. Спектрально-временной анализ с применением взаимного преобразования Вигнера-Виля // Изв. вузов. Радиофизика, 53, 2, стр. 134-144 (2010).

[14] А. Г. Кисляков, Шкелев Е. И., Лупов С. Ю., К. Г. Кислякова. Параметры астрофизических объектов по данным о модуляции интенсивности их электромагнитного излучения. I. Алгоритмы обработки данных наблюдений // Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского, 2 (2011).

[15] V. М. Nakariakov, Е. Verwichte. Coronal Waves and Oscillations // Living Reviews in Solar Physics, 2, pp. 3 (2005).

[16] V. M. Nakariakov, A. R. Inglis, I. V. Zimovets, C. Foullon, E. Verwichte, R. Sych, I. N. Myagkova. Oscillatory processes in solar flares // Plasma Physics and Controlled Fusion, 52, 12, pp. 124009 (2010).

[17] V. M. Nakariakov. MHD oscillations in solar and stellar coronae: Current results and perspectives // Advances in Space Research, 39, pp. 1804-1813 (2007).

[18] K. Shibasaki, С. E. Alissandrakis, S. Pohjolainen. Radio Emission of the Quiet Sun and Active Regions (Invited Review) // Solar physics, pp. 313 (2011).

[19] Э. Прист. Солнечная магнитогидродинамика: M.: Мир (1985), стр. 303.

[20] М. J. Aschwanden. Physics of the Solar Corona. An Introduction with Problems and Solutions (2nd edition) (2005).

[21] A. Hanslmeier. The Sun and Space Weather: Springer (2007).

[22] В. В. Железняков. Излучение в астрофизической плазме: М: Янус-К (1997), стр. 528.

[23] С. Б. Пикельнер. Основы космической электродинамики: М: Наука

(1966), стр. 409.

[24] Г. Альвен, К.-Г. Фельтхаммар. Космическая электродинамика: М: Мир

(1967), стр. 260.

[25] М. L. Khodachenko, Н. О. Rucker, A. G. Kislyakov, V. V. Zaitsev, S. Urpo. Microwave Diagnostics of Dynamic Processes and Oscillations in Groups of Solar Coronal Magnetic Loops // Space Science Reviews, 122, pp. 137-148 (2006).

[26] M. L. Khodachenko, V. V. Zaitsev, A. G. Kislyakov, A. V. Stepanov. Equivalent Electric Circuit Models of Coronal Magnetic Loops and Related Oscillatory Phenomena on the Sun // Space Science Reviews, 149, pp. 83117 (2009).

[27] M. J. Aschwanden, В. de Pontieu, С. J. Schrijver, A. M. Title. Transverse Oscillations in Coronal Loops Observed with TRACE II. Measurements of Geometric and Physical Parameters // Solar Physics, 206, pp. 99-132 (2002).

[28] T. J. Wang, S. K. Solanski. Transverse Oscillations in Coronal Loops Observed with TRACE II. Measurements of Geometric and Physical Parameters // Astronomy and Astrophysics, 421, pp. L33-L36 (2004).

[29] M. L. Khodachenko, K. G. Kislyakova, T. V. Zaqarashvili, A. G. Kislyakov, M. Panchenko, V. V. Zaitsev, О. V. Arkhypov, H. O. Rncker. Possible manifestation of large-scale transverse oscillations of coronal loops in solar microwave emission // Astronomy and Astrophysics, 525, pp. A105+ (2011).

[30] M. L. Khodachenko, A. G. Kislyakov, K. G. Kislyakova, T. V. Zaqarashvili, M. Panchenko, V. V. Zaitsev, О. V. Arkhypov, H. O. Rucker. Long-periodic transverse oscillations of coronal loops and modulations of solar microwave radiation // Planetary Radio Emissions VII, Austrian Academy of Sciences Press, Vienna.

[31] V. M. Nakariakov, V. F. Melnikov, V. E. Reznikova. Global sausage modes of coronal loops // Astronomy and Astrophysics, 412, pp. L7-L10 (2003).

[32] A. V. Stepanov, S. Urpo, V. V. Zaitsev. Diagnostics of solar flare and evaporated plasma using mm-wave emission // Solar Physics, 140, pp. 139148 (1992).

[33] В. В. Зайцев, А. В. Степанов. О природе пульсаций солнечного радиоизлучения IV типа. 1.Колебания плазменного цилиндра. // Исследования по геомагнетизму, аэрономии и физике Солнца, 37, стр. 3-10 (1975).

[34] V. M. Nakariakov, V. F. Melnikov. Modulation of gyro synchrotron emission in solar and stellar flares by slow magnetoacoustic oscillations // Astronomy and Astrophysics, 446, pp. 1151-1156 (2006).

[35] V. M. Nakariakov, C. Foullon, E. Verwichte, N. P. Young. Quasi-periodic modulation of solar and stellar flaring emission by magnetohydrodynamic oscillations in a nearby loop // Astronomy and Astrophysics, 452, pp. 343346 (2006).

[36] V. M. Nakariakov, I. V. Zimovets. Slow Magnetoacoustic Waves in Two-ribbon Flares // The Astrophysical Journal Letters, 730, pp. L27 (2011).

[37] J. A. Ionson. Resonant electrodynamic heating of stellar coronal loops: an LRC curcuit analog // The Astrophysical Journal, 254, pp. 318-334 (1982).

[38] V. V. Zaitsev, A. V. Stepanov, S. Urpo, S. Pohjolainen. LRC-circuit analog of current-carrying magnetic loop: diagnostics of electric parameters // Astronomy and Astrophysics, 337, pp. 887-896 (1998).

[39] В. В. Зайцев, А. Г. Кисляков, С. Урпо. Проявления 5-минутных осцилляции, фотосферы в микроволновом излучении Солнца // Известия ВУЗов. Радиофизика, 46, 12, pp. 999-1010 (2003).

[40] А. V. Stepanov, В. Kliem, V. V. Zaitsev, Е. Fiirst, A. Jessner, A. Kriiger, J. Hildebrandt, J. H. M. M. Schmitt. Microwave plasma emission of a flare on AD Leo // Astronomy and Astrophysics, 374, pp. 1072-1084 (2001).

[41] D. J. Mullan, M. Johnson. Coronal heating in flare stars: Resonant MHD absorption? // The Astrophysical Journal, 444, pp. 350-362 (1995).

[42] D. J. Mullan. On the possibility of resonant electrodynamic coupling in the coronae of red dwarfs // The Astrophysical Journal, 282, pp. 603-611 (1984).

[43] D. J. Mullan, M. Mathioudakis, D. S. Bloomfield, D. J. Christian. A comparative study of flaring loops in active stars // The Astrophysical Journal Supplement Series, 164, pp. 173-201 (2006).

[44] Ю. А. Наговицын, E. Ю. Наговицына. Долгопериодические колебания в активных областях Солнца: наблюдательные свидетельства // Труды XII Пулковской международной конференции по физике Солнца, Санкт-Петербург: изд-во СПбГУ, 2008 г.

[45] Ю. А. Наговицын, Е. А. Киричек. Квазипериодические колебания солнечных пятен на временных шкалах десятки минут и сотни часов // Труды X Пулковской международной конференции по физике Солнца, Санкт-Петербург: изд-во СПбГУ, 2006 г.

[46] Ю. А. Наговицын, Е. А. Киричек. Долгопериодические колебания в активных областях Солнца: наблюдательные свидетельства // Труды XII Пулковской международной конференции по физике Солнца, Санкт-Петербург: изд-во СПбГУ, 2008 г.

[47] N. Chorley, С. Foullon, В. Hnat, V. М. Nakariakov, К. Shibasaki. Period persistence of long period oscillations in sunspots // Astronomy and Astrophysics, 529, pp. A123 (2011).

[48] V. Smirnova, A. Riehokainen, V. Ryzhov, A. Zhiltsov, J. Kallunki. Long-period oscillations of millimeter emission above sunspots // Astronomy and Astrophysics, 534, pp. A137+ (2011).

[49] T. Bogdan, P. Murdin. Sunspot Oscillations and Seismology (2000).

[50] T. J. Bogdan. Sunspot Oscillations: A Review - (Invited Review) // Solar Physics, 192, pp. 373-394 (2000).

[51] А. А. Соловьев, Е. А. Киричек. Солнечное пятно как уединенная магнитная структура: устойчивость и колебания // Астрофизический бюллетень, 63, 2, стр. 180-192 (2008).

[52] А. А. Соловьев, Е. А. Киричек. Подфотосферная структура солнечного пятна // Астрономический журнал, 86, 7, стр. 727-736 (2009).

[53] A. G. Kislyakov, V. V. Zaitsev, А. V. Stepanov, S. Urpo. On the Possible Connection between Photospheric 5-Min Oscillation and Solar Flare Microwave Emission // Solar Physics, 233, pp. 89-106 (2006).

[54] В. В. Зайцев, А. Г. Кисляков. Параметрическое возбуждение звуковых колебаний в корональных магнитных петлях // Астрономический журнал, 83, 10, стр. 921-931 (2006).

[55] В. В. Зайцев, А. Г. Кисляков, К. Г. Кислякова. Параметрический резонанс в солнечной короне // Космические исследования, 46, 4, стр. 310347 (2008).

[56] М. J. Aschwanden. Keynote address: Outstanding problems in solar physics // Journal of Astrophysics and Astronomy, 29, pp. 3-16 (2008).

[57] M. J. Aschwanden. From solar nanoflares to stellar giant flares: Scaling laws and non-implications for coronal heating // Advances in Space Research, 39, pp. 1867-1875 (2007).

[58] R. Ramesh, C. Kathiravan, I. V. Barve, G. K. Beeharry, G. N. Rajasekara. Radio Observations of Weak Energy Releases in the Solar Corona // The Astrophysical Journal Letters, 719, pp. L41-L44 (2010).

[59] D. Spadaro, A. F. Lanza, A. C. Lanzafame, J. T. Karpen, S. K. Antiochos, J. A. Klimchuk, P. J. MacNeice. A Transient Heating Model for Coronal

Structure and Dynamics // The Astrophysical Journal, 582, pp. 486-494 (2003).

[60] S. K. Antiochos, J. T. Karpen, E. E. DeLuca, L. Golub, P. Hamilton. Constraints on Active Region Coronal Heating // The Astrophysical Journal, 590, pp. 547-553 (2003).

[61] M. J. Aschwanden, R. A. Stern, M. Giidel. Scaling Laws of Solar and Stellar Flares // The Astrophysical Journal, 672, pp. 659-673 (2008).

[62] В. В. Зайцев, К. Шибасаки. Диссипация диамагнитных токов и нагрев плазмы в корональных магнитных петлях // Астрономический журнал, 82, 12, pp. 1127-1136 (2005).

[63] В. В. Зайцев, А. В. Степанов. Корональные магнитные арки // Успехи физических наук, 178, 11, pp. 1165-1204 (2008).

[64] В. В. Зайцев, М. JI. Ходоченко. Энерговыделение в корональных магнитных петлях // Известия ВУЗов. Радиофизика, 40, 1 (1997).

[65] К. Shibasaki. High-Beta Disruption in the Solar Atmosphere // The Astrophysical Journal, 557, pp. 326-331 (2001).

[66] U. Narain, K. Pandey. Nanofiares and Heating of the Solar Corona // Journal of Astrophysics and Astronomy, 27, pp. 93-100 (2006).

[67] S. Krucker, S. Christe, R. P. Lin, G. J. Hurford, R. A. Schwartz. Hard X-ray Microfla,res down to 3 keV // Solar Physics, 210, pp. 445-456 (2002).

[68] J. W. Brosius, G. D. Holman. Observations of the Thermal and Dynamic Evolution of a Solar Microflare // The Astrophysical Journal, 692, pp. 492 -501 (2009).

[69] M. J. Aschwanden. An Observational Test That Disproves Coronal Nanoflare Heating Models // The Astrophysical Journal, 672, pp. L135-L138 (2008).

[70] U. Mitra-Kraev, A. O. Benz. A nanoflare heating model for the quiet solar corona // Astronomy and Astrophysics, 373, pp. 318-328 (2001).

[71] D. S. Spicer. Heating by Field Aligned DC Joule Dissipation // Mechanisms of Chromospheric and Coronal Heating, pp. 547 (1991).

[72] G. W. Henry, G. W. Marcy, R. R Butler, S. S. Vogt. A Transiting «51 Peg-like» Planet // The Astrophysical Journal, 529, pp. L41-L44 (2000).

[73] D. Charbonneau, T. M. Brown, D. W. Latham, M. Mayor. Detection of Planetary Transits Across a Sun-like Star // The Astrophysical Journal, 529, pp. L45-L48 (2000).

[74] EPE. The Extrasolar Planets Encyclopaedia // http://exoplanet.eu/.

[75] A. Kopp, S. Schilp, S. Preusse. Magnetohydrodynamic Simulations of the Magnetic Interaction of Hot Jupiters with Their Host Stars: A Numerical Experiment // The Astrophysical Journal, 729, pp. 116 (2011).

[76] N. V. Erkaev, T. Penz, H. Lammer, H. I. M. Lichtenegger, H. K. Biernat, P. Würz, J.-M. Grießmeier, W. W. Weiss. Plasma and Magnetic Field Parameters in the Vicinity of Short-periodic Giant Exoplanets // The Astrophysical Journal Supplement Series, 157, pp. 396-401 (2005).

[77] A. F. Lanza. Searching for star-planet magnetic interaction in CoRoT observations // Astrophysics and Space Science, pp. 658 (2011).

[78] M. Holmström, A. Ekenbäck, F. Selsis, T. Penz, H. Lammer, P. Würz.

Energetic neutral atoms as an explanation for the high-velocity hydrogen around HD 209458b // Nature, 451, pp. 970-972 (2008).

[79] A. Ekenback, M. Holmstrom, P. Wurz, J.-M. Griessmeier, H. Lammer, F. Selsis, T. Penz. Energetic neutral atoms around HD 209458b: estimations of magnetispheric properties // The Astrophysical Journal, 709, pp. 670679 (2010).

[80] А. Г. Кисляков, С. Ю. Лупов, М. Л. Ходаченко, К. Г. Кислякова, X. Лам-мер. Программы анализа вариаций света звёзд с целью поиска планет, // Труды XIV научной конференции по радиофизике в 2009 году, посвященной 80-й годовщине со дня рождения Ю.Н.Бабанова (Нижний Новгород, 7 мая 2010 г.), Издательство ННГУ, Нижний Новгород, 2010 г., эл. публ.

[81] А. Г. Кисляков, С. Ю. Лупов, М. Л. Ходаченко, К. Г. Кислякова, X. Лам-мер. Активность звезды G7V, связанная с планетой Ехо2 // Труды XIV научной конференции по радиофизике в 2009 году, посвященной 80-й годовщине со дня рождения Ю.Н.Бабанова (Нижний Новгород, 7 мая 2010 г.), Издательство ННГУ, Нижний Новгород, 2010 г., эл.публ.

[82] К. G. Kislyakova, A. G. Kislyakov, М. L. Khodachenko, Н. Lammer, V. V. Zaitsev, S. Yu. Lupov. Combined Sliding-Window Fourier (SWF) and Wigner-Ville (WV) algorithm, // Труды XIV научной конференции по радиофизике в 2009 году, посвященной 80-й годовщине со дня рождения Ю.Н.Бабанова (Нижний Новгород, 7 мая 2010 г.), Издательство ННГУ, Нижний Новгород, 2010 г., эл.публ.

[83] К. G. Kislyakova, A. G. Kislyakov, М. L. Khodachenko, Н. Lammer, V. V. Zaitsev, S. Yu. Lupov. Programs of stellar light curves analysis in the purpose of extrasolar planet search // European planetary science congress

2010 (EPSC2010), Angelicum Centre - Pontifical University of Saint Thomas Aquinas (September 19-24 2010, Rome, Italy), EPSC Abstracts, Vol.5.

[84] M. Giidel. The Sun in Time: Activity and Environment // Living Reviews in Solar Physics, 4, pp. 3 (2007).

[85] I. Ribas, E. F. Guinan, M. Giidel, M. Audard. Evolution of the Solar Activity over Time and Effects on Planetary Atmospheres. I. High-Energy Irradiances (1-1700 A) // The Astrophysical Journal, 622, pp. 680-694 (2005).

[86] К. Г. Кислякова, В. В. Зайцев, С. Урпо, А. Рихакайнен. Долгопериоди-ческие осцилляции микроволнового излучения Солнца // Астрономический журнал, 88, 3, стр. 303-312 (2011).

[87] В. В. Зайцев, К. Г. Кислякова. Нагрев плазмы при параметрическом возбуждении звуковых колебаний в корональных магнитных петлях // Астрономический журнал, 87, 4, стр. 410-416 (2010).

[88] В. В. Зайцев, К. Г. Кислякова, А. Т. Алтынцев, Н. С. Мешалкина. Необычная предвспышечная модуляция микроволнового излучения корональных магнитных петель // Известия ВУЗов. Радиофизика, 54, 4, стр. 243-259 (2011).

[89] А. Г. Кисляков, Зайцев В. В., Шкелев Е. И., К. Г. Кислякова. Параметры астрофизических объектов по данным о модуляции интенсивности их электромагнитного излучения. II. Результаты наблюдений // Вестник Нижегородского университета им. Н.И.Лобачевского (2011).

[90] К. Г. Кислякова. Проявление микровспышек в модуляции микроволно-

вого излучения корональных магнитных петель // Известия ВУЗов. Радиофизика, 54, 11, стр. 799-815 (2011).

[91] Н. Lammer, К. G. Kislyakova, Holmstroem М., М. L. Khodachenko, Griessmeier М. Hydrogen ENA-cloud observation and modeling as a tool to study star-planet interaction // Astrophys. Space Sci., 335, pp. 9-23 (2011).

[92] H. Lammer, V. Eybl, K. G. Kislyakova, J. Weingrill, M. Holmstroem, M. L. Khodachenko, Yu. N. Kulikov, A. Reiners, Leitzinger M., P. Odert, M. Xiang Gruess, B. Dorner, M. Guedel, A. Hanslmeier. UV transit observations of EUV-heated expanded thermospheres of Earth-like exoplanets around M-stars: Testing atmosphere evolution scenarios // Astrophys. Space Sci., 335, pp. 39-50 (2011).

[93] В. В. Зайцев, К. Г. Кислякова. Параметрический резонанс в солнечной короне // Труды XII научной конференции по радиофизике, посвященной 90-летней годовщине со дня рождения М.М.Кобрина (Нижний Новгород, 7 мая 2008 г.), Издательство ННГУ, Нижний Новгород, 2008 г., эл. публ.

[94] К. Г. Кислякова, В. В. Зайцев. Долгопериодические осцилляции микроволнового излучения Солнца // Труды XIII научной конференции по радиофизике в 2009 году, посвященной 85-летию со дня рождения М.А. Миллера (Нижний Новгород, 13 мая 2009 г.), Издательство ННГУ, Нижний Новгород, 2009 г., эл.публ.

[95] В. В. Зайцев, К. Г. Кислякова. Нагрев плазмы при параметрическом возбуждении звуковых колебаний в корональных магнитных петлях // Труды Всероссийской ежегодной конференции по физике Солнца

(Санкт-Петербург, Пулково, 5-11 июля 2009 г.), Санкт-Петербург: изд-во СПбГУ, 2009 г.

[96] В. В. Зайцев, К. Г. Кислякова. Нагрев плазмы при параметрическом возбуждении звуковых колебаний в корональных магнитных петлях // Труды XV Научной школы «Нелинейные волны - 2010» (Нижний Новгород, 6-12 марта 2010 г.), Нижний Новгород: Институт прикладной физики РАН.

[97] К. G. Kislyakova, A. G. Kislyakov, М. L. Khodachenko, Н. Lammer, V. V. Zaitsev, S. Yu. Lupov. Plasma heating by the parametric excitation of acoustic waves in coronal magnetic loops // Planetary Radio Emissions VII, Austrian Academy of Sciences Press, Vienna.

[98] В. В. Зайцев, К. Г. Кислякова, А. Т. Алтынцев, Н. С. Мешалкина. Об эффекте сильного возрастания электрического тока в корональных магнитных петлях во время солнечных вспышек // Труды Всероссийской ежегодной конференции по физике Солнца «Солнечная и солнечно-земная физика 2010» (Санкт-Петербург, Пулково, 3-9 октября 2010 г.), Санкт-Петербург: изд-во СПбГУ, 2010 г.

[99] К. G. Kislyakova, V. V. Zaitsev. Coronal loop plasma heating driven by parametric resonance with p-modes // XI Russian-Finnish Symposium on Radio Astronomy (October 18 - 22, 2010, Pushchino, Moscow region, Russia). Abstracts, pp. 24.

[100] K. G. Kislyakova, V. V. Zaitsev. Long-periodic oscillations of solar microwave emission at 11.7 GHz // XI Russian-Finnish Symposium on Radio Astronomy (October 18 - 22, 2010, Pushchino, Moscow region, Russia). Abstracts, pp. 24.

[101] JI. Коэн. Время-частотные распределения // ТИИЭР, 77, 10, pp. 72-120 (1989).

[102] G. В. Gelfreikh, Y. A. Nagovitsyn, Е. Y. Nagovitsyna. Quasi-Periodic Oscillations of Microwave Emission in Solar Active Regions // Publications of the Astronomical Society of Japan, 58, pp. 29-35 (2006).

[103] K. Shibasaki, M. Ishiguro, S. Enome. Solar Radio Acquisition and Communication System /SORDACS/ of Toyokawa Observatory // Nagoya University, Research Institute of Atmospherics, Proceedings, vol. 26, Mar. 1979, p. 117-127., 26, pp. 117-127 (1979).

[104] A. T. Altyntsev, V. V. Grechnev, N. S. Meshalkina, Y. Yan. Microwave Type Ill-Like Bursts as Possible Signatures of Magnetic Reconnection // Solar Physics (2007).

[105] A. T. Altyntsev, V. V. Grechnev, H. Nakajima, K. Fujiki, M. Nishio, D. V. Prosovetsky. The limb flare of November 2, 1992: Physical conditions and scenario // Astronomy and Astrophysics Supplement, 135, pp. 415-427 (1999).

[106] M. R. Kundu, V. V. Grechnev, S. M. White, E. J. Schmahl, N. S. Meshalkina, L. K. Kashapova. High-Energy Emission from a Solar Flare in Hard X-rays and Microwaves // Solar Physics, 260, pp. 135-156 (2009).

[107] G. A. Dulk. Radio Emission from the Sun and Stars // Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 23, pp. 169-224 (1985).

[108] V. M. Nakariakov, V. F. Melnikov, V. E. Reznikova. Global sausage modes of coronal loops // Astronomy and Astrophysics, 412, pp. L7-L10 (2003).

[109] Л. Д. Ландау, E. M. Лившиц. Электродинамика сплошных сред: M: Наука (1982), стр. 180.

[110] J. С. Brown. On the Ionisation of Hydrogen in Optical Flares // Solar Physics, 29, pp. 421-427 (1973).

[111] N. Nitta, S. M. White, M. R. Kundu, N. Gopalswamy, G. D. Holman, J. W. Brosius, J. T. Schmelz, J. L. R. Saba, К. T. Strong. Coronal magnetic structures observing campaign. I - Simultaneous microwave and soft X-ray observations of active regions at the solar limb // The Astrophysical Journal, 374, pp. 374-385 (1991).

[112] C.-H. Lin, D. Banerjee, J. D. Doyle, E. O. O'Shea, C.R. Foley. Coronal oscillations in the vicinity of a sunspot as observed by GIS/CDS // Astronomy and Astrophysics, 434, pp. 751-759 (2005).

[113] A. G. Kislyakov, V. V. Zaitsev. On the Possible Connection between Photospheric 5-Min Oscillation and Solar Flare Microwave Emission // Solar Physics, 233, pp. 89-106 (2006).

[114] Jl. Д. Ландау, E. M. Лившиц. Механика: M: Гос. изд-во физ.-мат. лит-ры (1958), стр. 103.

[115] С. И. Брагинский. Вопросы теории плазмы, вып. 1, ред. М.А. Леонто-вич: М.: Госатомиздат (1963), стр. 265.

[116] R. Rosner, W. Н. Tucker, G. S. Vaiana. Dynamics of the quiescent solar corona // The Astrophysical Journal, 220, pp. 643-665 (1978).

[117] M. J. Aschwanden, J. S. Newmark, J.-P. Delaboudiniere, W. M. Neupert, J. A. Klimchuk, G. A. Gary, F. Portier-Fozzani, A. Zucker. Three-dimensional Stereoscopic Analysis of Solar Active Region Loops. I. SOHO/EIT Observations at Temperatures of (1.0-1.5) MK // The Astrophysical Journal, 515, pp. 842-867 (1999).

[118] R. Kano, S. Tsuneta. Scaling Law of Solar Coronal Loops Obtained with YOHKOH // The Astrophysical Journal, 454, pp. 934-944 (1995).

[119] P. Venkatakrishnan, M. J. Hagyard, D. H. Hathaway. Elimination of projection effects from vector magnetograms: The pre-flare configuration of active region AR 4474 // Solar Physics, 115, 1, pp. 125-131 (1988).

[120] M. Rodono. Short-lived Flare Activity of the Hyades Flare Star H XI 2411 // Astronomy and Astrophysics, 32, pp. 337-341 (1974).

[121] A. D. Andrews. Investigation of micro-flaring and secular and quasi-periodic variations in dMe flare stars. VI - Quasi-period,icities in Gliese 644 AB (V 1054 Oph) prior to a large X-ray flare // Astronomy and Astrophysics, 239, 1 (1990).

[122] D. J. Mullan, R. B. Herr, S. Bhattacharyya. Transient periodicities in X-ray-active red dwarfs - First results from Mount Cuba and interpretation with an oscillating loop model // The Astrophysical Journal, 391, pp. 265275 (1992).

[123] U. Mitra-Kraev, L. K. Harra, D. R. Williams, E. Kraev. The first observed stellar X-ray flare oscillation: Constraints on the flare loop length and the magnetic field // The Astrophysical Journal, 436, pp. 1041-1047 (2005).

[124] G. P. Chernov, et. al. Multi-Site Spectrographs and Heliographic Observations of Radio Fine Structure on April 10, 2001 // Solar Physics, 237, pp. 397-418 (2006).

[125] H. Knoepfel, D. A. Spong. Runaway elecltons in toroidal discharges // Nuclear Fusion, 19, pp. 785 (1979).

[126] F. Bouchy, et. al. Transiting exoplanets from the CoRoT space mission.

III. The spectroscopic transit of CoRoT-Exo-2b with SOPHIE and HARPS // Astronomy and Astrophysics, 482, pp. L25-L28 (2008).

[127] R. Alonso, et. al. Transiting exoplanets from the CoRoT space mission. II. CoRoT-Exo-2b: a transiting planet around an active G star // Astronomy and Astrophysics, 482, pp. L21-L24 (2008).