A feasibility study about the use of vector tomography for the reconstruction of the coronal magnetic field
A feasibility study about the use of vector tomography for the reconstruction of the coronal magnetic field
von Maxim Kramar
Datum der mündl. Prüfung:2005-09-19
Erschienen:2006-03-20
Betreuer:Dr. Bernd Inhester
Gutachter:Prof. Dr. Franz Kneer
Gutachter:Prof. Dr. Eckart Marsch
Zum Verlinken/Zitieren:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2881
Dateien
Name:kramar.pdf
Size:8.82Mb
Format:PDF
Description:Dissertation
Lizenzbestimmungen:
Zusammenfassung
Englisch
The magnetic field contains the dominant energy per unit volume in the solar corona and therefore plays an important role in most coronal phenomena. But until now, no direct measurement of the magnetic field vector distribution in the corona could be made. Some indirect information about the coronal magnetic field can be obtained using the longitudinal Zeeman or Hanle effects on emissions at magnetically sensitive coronal transition lines. In this thesis, we investigate whether a tomographic reconstruction based on these observations allow us to obtain a reliable model of the vector magnetic field in the whole solar corona. The inversion problem is strongly ill-posed. To improve the condition of the inversion problem we use the fact that the magnetic field has to satisfy $abla\cdot\vec{B}=0$ as an additional regularization constraint. The use of this constraint may require additional solar surface magnetogram data as boundary condition. With the help of this constraint, we show that it is possible to reconstruct both the strength and direction of the magnetic field from the mentioned above observations. The reconstructed field contains details, which cannot be obtained with a traditional extrapolation of the photospheric surface field measurements. The inversion code based on the effects mentioned above has been developed.
Keywords: vector tomography Sun corona magnetic field
Weitere Sprachen
Der Energiehaushalt der Sonnenkorona wird dominiert durch die Energie des koronalen Magnetfeldes. Es existiert allerdings noch keine Methode den Magnetfeldvektor in der Sonnenkorona direkt zu messen. Der longitudionale Zeeman und Hanleeffekt gibt uns, für magnetisch empfindliche Linienstrahlung, einige indirekte Informationen über das koronale Magnetfeld. Im Rahmen dieser Doktorarbeit untersuchen wir ob eine tomographische Inversion dieser Messungen uns ermöglicht das Magnetfeld in der gesamten Sonnenkorona zu rekonstruieren. Das Inversionsproblem ist schlecht konditioniert. Wir verbessern die Konditionierung, indem wir zusätzlich $abla\cdot\vec{B}=0$ als Regularisierungsterm benutzen. Hierzu benötigen wir zusätzlich Magnetogramme auf der Sonnenoberfläche als Randbedingung. Wir zeigen, dass es mit Hilfe dieser Bedingungen möglich ist, sowohl die Stärke als auch die Richtung des Magnetfeldes aus den oben erwähnten Messungen zu rekonstruieren. Das rekonstruierte Feld enthält Details, die mit herkömmlichen Extrapolationsmethoden von der Sonnenoberfläche aus nicht erreicht werden. Wir haben einen Inversionscode entwickelt, der auf den oben genannten Effekten beruht.
Schlagwörter: Vektortomographie Sonne Korona Magnetfeld