3D tracking of solar fine structures
Project goals
The project aims to exploit the newly developed segmentation and tracking algorithms to obtain a deeper insight into the evolution of various types of convective motions and their interaction with magnetic flux tubes. The project presents an entirely new approach never applied before in the field of solar physics: A single magnetic flux tube will be traced in simulations from the point of formation to its dissolution. The interaction of the magnetic flux tube with the surrounding plasma motions (for example vortex motions) will be studied in 3D. The flux tubes can be represented as connected traceable 3D structures in MHD simulations. Analyses of their interactions with plasma motions lead to a better understanding of the generation of magnetic field configurations channelling energy into higher layers. The automated identification and tracking of photospheric structures will allow us to statistically compare the simulated and observed phenomena and thus evaluate the reliability of MHD simulation codes. There are various types of convection on the solar surface as convective motions are influenced by the magnetic field configuration. Successful adaptation of segmentation algorithms to these anomalous convective cells will allow us to better understand the relation between convection and magnetic field. The final aim of the established collaboration is the development of a 3D two fluid MHD code that will allow us to reliably simulate the processes in solar chromosphere and thus help to understand the heating of higher solar atmosphere.
Keywords
Solar activitysolar magnetismconvective motionssegmentation algorithmsspectropolarimetryMHD
Public support
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
Programme
—
Call for proposals
FP6-2002-Mobility-9
Main participants
Astronomický ústav AV ČR, v. v. i.
Contest type
RP - Co-financing of EC programme
Contract ID
MSMT-502/2016-1
Alternative language
Project name in Czech
3D sledování malých slunečních struktur
Annotation in Czech
Cílem projektu je využití nově vyvinutého segmentačního a sledovacího algoritmu ke sledování vývoje konvekce ve sluneční atmosféře a zkoumání vlivu magnetického pole na konvektivní procesy. V projektu chceme použít zcela nový přístup, který ještě nebyl použit pro zkoumání sluneční aktivity. V simulovaných modelech sluneční fotosféry budeme sledovat jednotlivé magnetické silotrubice od okamžiku jejich zformování až po jejich zánik. Interakce magnetických silotrubic s pohyby v okolním plazmatu (např. vírové proudy) bude studována ve 3D. Silotrubice představují spojité 3D struktury v MHD simulacích. Analýzou jejich interakce s okolím můžeme lépe pochopit vznik konfigurace magnetického pole, která vede k ohřevy vyšších vrstev sluneční atmosféry. Automatická identifikace a sledování struktur ve sluneční fotosféře nám umožní statisticky porovnat simulované a pozorované struktury a díky tomu i zhodnotit spolehlivost MHD simulací. Vzhledem k tomu, že konvektivní pohyby jsou ovlivněny přítomností magnetického pole, pozorujeme na slunečním povrchu mnoho typů konvekce. Úspěšné přizpůsobení segmentačního algoritmu pro identifikaci těchto anomálních konvektivních struktur nám umožní lépe porozumět vlivu magnetického pole na konvektivní pohyby. Konečným cílem této spolupráce je vývoj 3D dvou-tekutinového MHD kódu, který nám umožní simulovat procesy ve sluneční chromosféře, a díku tomu lépe porozumět ohřevu vyšších vrstev sluneční atmosféry.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
BN - Astronomy and celestial mechanics, astrophysics
CEP - secondary branch
BL - Plasma physics and discharge through gases
CEP - another secondary branch
BE - Theoretical physics
10301 - Atomic, molecular and chemical physics (physics of atoms and molecules including collision, interaction with radiation, magnetic resonances, Mössbauer effect)
10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)
10308 - Astronomy (including astrophysics,space science)
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
This project was being realized in the framework of the MOBILITY Activity that aims primarily on establishing and strenghtening ties with foreign research institutions. The control of particular outputs is not implemented by the evalution committee, but the correctness of allocated finances and the adequacy of their use are checked.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2016
Realization period - end
Dec 31, 2017
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Feb 22, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP18-MSM-7A-U/04:1
Data delivery date
Nov 21, 2018
Finance
Total approved costs
36 thou. CZK
Public financial support
36 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
36 CZK thou.
Public support
36 CZK thou.
100%
Provider
Ministry of Education, Youth and Sports
CEP
BN - Astronomy and celestial mechanics, astrophysics
Solution period
01. 01. 2016 - 31. 12. 2017