Physics of the Sun and Its Atmosphere: Proceedings of the National Workshop (India) on ''Recent Advances in Solar Physics'' Meerut College, Meerut, India 7 - 10 November 2006

CONTENTS......Page 10
Preface......Page 6
Acknowledgements......Page 8
1.1. Introduction......Page 12
1.2. Main Contents......Page 14
1.3. Concluding Remarks......Page 19
2.1. Introduction......Page 20
2.2.1. Helioseismology and rotation......Page 21
2.2.2. Magnetic field generation......Page 22
2.3. Solar Magnetism......Page 23
2.3.1. Quiet Sun magnetism......Page 24
2.3.2.1. Structure......Page 25
2.3.3. Active regions......Page 26
2.4.1.1. Flares......Page 27
2.4.2. Other phenomena......Page 28
2.5. Future Perspectives......Page 29
References......Page 30
3.1. Introduction......Page 32
3.2. Solar Neutrinos......Page 34
3.3. Seismic Sun......Page 39
3.4. Inconstant Sun......Page 45
References......Page 47
PART 1. FUNDAMENTALS......Page 50
4.1. Sunspots and the Eleven Year Sunspot Cycle......Page 51
4.2. Magnetic Cycle......Page 53
4.3. Basic MHD......Page 56
4.5. Solar Dynamo......Page 57
4.6. Force-free Fields......Page 59
4.7. Solar Eruptions......Page 60
4.8. Coronal Mass Ejections......Page 61
4.9. Polarization of Light......Page 62
4.10. Zeeman Effect......Page 63
4.11. Hanle Effect......Page 64
4.13. GONG Magnetograph......Page 65
4.14. USO Solar Vector Magnetograph......Page 67
References......Page 70
1. Introduction......Page 72
1.1. Importance of Atmospheric Magnetism......Page 74
1.2. Atmospheric Heating Mechanisms......Page 75
2. Equations of Ideal and Dissipative MHD......Page 78
2.1. Linear MHD Equations......Page 80
2.2. MHD Waves in Ideal Uniform Plasmas......Page 81
2.3.1. MHD waves at magnetic interface......Page 83
2.3.2. Waves in magnetic slab......Page 85
2.3.3. MHD waves in magnetic cylinder......Page 86
2.3.4. MHD waves in magnetically twisted cylinder......Page 90
2.3.5. MHD oscillations in annular magnetic cylinders......Page 93
2.4. Magneto-Seismology: Inhomogeneous Magnetic Field......Page 95
2.4.2. Governing equation and analysis......Page 97
2.5. Mechanism of Resonant Absorption......Page 99
2.6. Process of Phase Mixing......Page 100
3. MHD Waves in the Lower Solar Atmosphere......Page 101
3.1. Magneto-Seismology in the Lower Boundary Layer......Page 102
3.2. Wave Leakage from Photosphere......Page 103
3.2.1. Global resonant acoustic waves in a stratified atmosphere......Page 104
3.3.1. Observations of progressive waves......Page 106
3.3.2. Source of progressive waves......Page 107
4.1. Inversion and Diagnostics with MHD Waves......Page 109
Acknowledgments......Page 113
References......Page 114
6.2. Atomic Processes......Page 120
6.2.1. Emission lines......Page 121
6.3.1. Electron density diagnostics......Page 122
6.4. Nitrogen-Like Ions......Page 123
6.4.1. Effects of different processes on level populations......Page 125
6.4.2. Result and discussion......Page 127
6.5. FIP Effect Measurements in the Off-Limb Corona......Page 128
6.5.1. Instrument and observations......Page 129
6.5.2.1. Prominence plasma......Page 132
6.5.2.2. Active region corona......Page 133
6.5.3.2. Active region corona......Page 134
References......Page 136
7.1. Introduction......Page 138
7.2. SKYLAB......Page 140
7.4. SOHO......Page 142
7.5. TRACE......Page 146
7.6. The CHIANTI Atomic Database......Page 147
7.7. Heating and Cooling of Active Region Loops......Page 148
7.8. The Evolution of Active Region Density and Temperature Structures......Page 152
7.9. Active Region ‘Moss’......Page 155
7.10. Hinode......Page 156
References......Page 160
8.1. Introduction......Page 162
8.2. Weakly Ionized Magnetoplasma......Page 164
8.3. The Hall Equilibrium......Page 166
8.4. Formation of Small Scale Magnetic Structures......Page 169
8.5. Nonlinear Hall Waves......Page 172
8.6. Magnetostatic Structures......Page 177
8.7. Taylor-like Relaxed State......Page 179
References......Page 181
9.1.1. Some Definitions and Concepts......Page 184
9.1.2. The Coronal Heating Problem......Page 187
9.2.1. Heating via Accretion (Accretion Hypothesis)......Page 188
9.2.2. Heating by Acoustic Waves......Page 189
9.2.4. Heating by Alfvén Waves......Page 190
9.2.5. Heating by Currents/Magnetic Fields......Page 192
9.2.6. Heating via Miscellaneous Mechanisms......Page 195
9.3.1. Power Law Distribution......Page 198
9.4. Summary and Conclusions......Page 199
Acknowledgements......Page 200
References......Page 201
10.2. Observations of coronal mass ejections......Page 204
10.2.2 Space-based coronagraphs:......Page 205
10.3.1 Morphology:......Page 206
10.3.2 Types of CMEs:......Page 207
10.3.3 Widths of CMEs:......Page 208
10.3.5 CME mass estimates:......Page 209
10.4.1 Speeds and acceleration:......Page 211
10.5.1 Break-out model:......Page 212
10.5.2 Tether cutting model:......Page 213
10.5.4 Flux-injection model:......Page 214
10.6.1 Sigmoids:......Page 215
10.6.2 EIT waves:......Page 216
10.6.3 Post Eruptive Arcades:......Page 217
10.6.4 Eruptive prominences:......Page 218
10.6.5 Solar Flares:......Page 219
10.7. Summary......Page 220
References......Page 221
11.1. Introduction......Page 226
11.2. Solar Multi-Wavelength Observations......Page 227
11.3. Radio Emission from the Sun......Page 229
11.3.2. Solar Radio Bursts and their Frequencies......Page 230
11.3.3. Classification of Solar Radio Bursts......Page 232
11.3.3.2. Type II Radio Bursts......Page 233
11.3.3.5. Coronal Magnetic Field......Page 234
11.3.4. Solar Radio Imaging Instruments......Page 235
11.4. Flare Energy and Particle Acceleration......Page 237
11.4.1. Flare Models......Page 239
11.4.3. Radio Observations of CMEs......Page 240
References......Page 242
12.1. Introduction......Page 246
12.2. Solar Wind......Page 248
12.2.2. Thermally-Driven Solar Wind......Page 249
12.2.3. MHD Waves Driven Solar Wind......Page 251
12.3. Interplanetary Magnetic Field......Page 252
12.4.1. Spacecraft Data......Page 253
12.5. Interplanetary Scintillation......Page 254
12.5.1. Radial Evolution of Density Turbulence......Page 255
12.5.2. Temporal Spectrum of Scintillation......Page 256
12.5.3. Normalized Scintillation and Solar Wind Speed......Page 257
12.5.4. Density Turbulence Spectrum......Page 258
12.6.1. Steady-state Solar Wind......Page 262
12.6.3. Low-speed Solar Wind......Page 263
12.6.4. Source of Slow Solar Wind......Page 264
12.6.5. Coronal Expansion Factor and Solar Wind Speed......Page 265
12.7. Solar Cycle #23: Solar Wind Large-scale Structures......Page 266
12.7.1. Evolution of Solar Wind Interaction Regions......Page 269
12.8. Coronal Mass Ejection Associated Transients......Page 270
12.8.1. Propagation of Coronal Mass Ejections......Page 271
12.8.2. Speed Evolution of Coronal Mass Ejections......Page 272
Acknowledgments......Page 273
References......Page 274
13.1. Introduction......Page 278
13.2. Electromagnetic Radiation – Heating the Earth’s Surface and Structuring the Atmosphere......Page 281
13.3. Particles and Magnetic Fields - Controlling the Space Environment Near the Earth......Page 282
13.4. Sun-Earth System Variability in the Space Era......Page 283
13.5. Understanding Sun-Earth System Variability in the Past......Page 288
13.6. Societal Consequences of Sun-Earth System Variability......Page 291
Acknowledgements......Page 292
References......Page 293