Rychlé variace obsahu helia ve slunečním větru a jejich vztah k procesům na Slunci

Abstract

Helium může významně ovlivňovat dynamiku slunečního větru. Změny jeho relativního zastoupení jsou obvykle připisovány přechodům přes hranice přilehlých proudových trubic. Analýza dat z přístroje BMSW umístěného na družici Spektr-R ale ukázala, že se relativní zastoupení helia může měnit také uvnitř proudových trubic. Jako možný zdroj turbulence uvnitř proudové trubice byl navržen vzájemný pohyb protonové a heliové komponenty slunečního větru. Předložená práce je věnována dlouhodobé statistické studii rychlých variací zastoupení helia v závislosti na parametrech slunečního větru a na změnách jeho zdrojové oblasti. Pro tento účel byla použita plazmová data z přístrojů umístěných na družicích Wind a Spektr-R a měření magnetického pole z družice Wind. Byly vyšetřovány současné změny relativního zastoupení helia a parametrů slunečního větru, a to jak pro dlouhodobá pozorování provedená družicí Wind, tak i pro pozorování před a za meziplanetárními šoky. Nakonec byla provedena studie rozdílů mezi unášivou rychlostí protonů a helia v minimu a maximu sluneční aktivity.

Helium can significantly influence solar wind dynamics. The changes of its relative abundance are usually associated with crossings of the boundaries between adjacent flux tubes. However, the recent studies of the data from the BMSW instrument onboard the Spektr-R spacecraft show that the relative helium abundance could vary also inside the flux tubes. The differential motion of proton and helium solar wind components was suggested as a source of turbulence inside the flux tube. The thesis is devoted to the long-term statistical study of the fast helium abundance variations with respect to parameters of the solar wind and changes of its source region. For this purpose, the plasma data from the instruments onboard the Wind and the Spektr-R spacecraft and magnetic field measurements from Wind were used. Simultaneous changes of the relative helium abundance and solar wind parameters were investigated in the long-term Wind observations as well as in the observations prior to and behind interplanetary shocks. Finally, the study of differences between proton and helium velocities during solar minima and solar maxima was conducted.