The Sunrise Mission

The first science flight of the balloon-borne \Sunrise telescope took place in June 2009 from ESRANGE (near Kiruna/Sweden) to Somerset Island in northern Canada. We describe the scientific aims and mission concept of the project and give an overview and a description of the various hardware components: the 1-m main telescope with its postfocus science instruments (the UV filter imager SuFI and the imaging vector magnetograph IMaX) and support instruments (image stabilizing and light distribution system ISLiD and correlating wavefront sensor CWS), the optomechanical support structure and the instrument mounting concept, the gondola structure and the power, pointing, and telemetry systems, and the general electronics architecture. We also explain the optimization of the structural and thermal design of the complete payload. The preparations for the science flight are described, including AIV and ground calibration of the instruments. The course of events during the science flight is outlined, up to the recovery activities. Finally, the in-flight performance of the instrumentation is briefly summarized.Comment: 35 pages, 17 figure

Modeling the Subsurface Structure of Sunspots

While sunspots are easily observed at the solar surface, determining their subsurface structure is not trivial. There are two main hypotheses for the subsurface structure of sunspots: the monolithic model and the cluster model. Local helioseismology is the only means by which we can investigate subphotospheric structure. However, as current linear inversion techniques do not yet allow helioseismology to probe the internal structure with sufficient confidence to distinguish between the monolith and cluster models, the development of physically realistic sunspot models are a priority for helioseismologists. This is because they are not only important indicators of the variety of physical effects that may influence helioseismic inferences in active regions, but they also enable detailed assessments of the validity of helioseismic interpretations through numerical forward modeling. In this paper, we provide a critical review of the existing sunspot models and an overview of numerical methods employed to model wave propagation through model sunspots. We then carry out an helioseismic analysis of the sunspot in Active Region 9787 and address the serious inconsistencies uncovered by \citeauthor{gizonetal2009}~(\citeyear{gizonetal2009,gizonetal2009a}). We find that this sunspot is most probably associated with a shallow, positive wave-speed perturbation (unlike the traditional two-layer model) and that travel-time measurements are consistent with a horizontal outflow in the surrounding moat.Comment: 73 pages, 19 figures, accepted by Solar Physic

Sunspots: from small-scale inhomogeneities towards a global theory

The penumbra of a sunspot is a fascinating phenomenon featuring complex velocity and magnetic fields. It challenges both our understanding of radiative magneto-convection and our means to measure and derive the actual geometry of the magnetic and velocity fields. In this contribution we attempt to summarize the present state-of-the-art from an observational and a theoretical perspective.Comment: Accepted for publication in Space Science Review

Relationship between physical attributes, clay fraction mineralogy and aluminum forms in soil

O alumínio (Al) é um dos elementos mais abundantes em massa nos solos brasileiros, estando presente em diferentes minerais e formas. Considerando a carência de informações sobre a sua participação no comportamento físico do solo, buscou-se, no presente estudo, avaliar a relação entre a mineralogia da fração argila, formas de Al e atributos físicos de diferentes solos. Para tanto, foram coletadas amostras deformadas e indeformadas dos horizontes A e B de solos representativos das Zonas Fisiográficas Sul e Campos das Vertentes do estado de Minas Gerais. As amostras foram submetidas às caracterizações física, química e mineralógica. Estudos de correlação mostraram que os atributos físicos dos solos estudados estavam associados às diferentes formas de Al presentes e à mineralogia da fração argila: as formas de Al amorfas e menos cristalinas associaram-se mais aos atributos físicos relacionados com a agregação das partículas do solo, podendo esta associação ser atribuída à afinidade deste elemento com a matéria orgânica, enquanto os componentes cristalinos associaram-se mais aos atributos físicos relacionados com a organização estrutural dos solos._________________________________________________________________________________ ABSTRACT: Aluminum (Al) is one of the most abundant elements in weight in Brazilian soils, found in different minerals and forms. Considering the lack of information about its participation in the physical behavior of soil, the present study aimed to evaluate the relationship between the mineralogy of the clay fraction, different forms of Al and physical attributes of different soils. Disturbed and undisturbed samples of A and B horizons of representative soils from the South and Campos das Vertentes physiographic regions in the State of Minas Gerais were therefore collected. The samples were subjected to physical, chemical and mineralogical characterizations. Correlation studies performed with the resulting data from the different characterizations showed that the physical attributes of the different studied soils are associated to the different forms of Al and to the mineralogy of the clay fraction: the amorphous and less crystalline forms of Al were more associated to physical attributes related with particle aggregation, such association being ascribed to the affinity of this element with organic matter, while the crystalline components were more associated to physical attributes related with the structural organization of the soils

Erosão hídrica pós-plantio em florestas de eucalipto na bacia do rio Paraná, no leste do Mato Grosso do Sul

Nas regiões tropicais, o desgaste provocado no solo por ação das águas da chuva, ou seja, a erosão hídrica é a mais importante forma de degradação do solo. Visto que os plantios florestais de eucalipto estão inseridos em ecossistemas sensíveis às perturbações antrópicas em razão de ocorrência de plantações em solos com baixos teores de argila, com baixa fertilidade natural e grande parte das plantações estabelecidas em antigas áreas agrícolas e de pastagens degradadas, surge a necessidade do entendimento dos processos que regem a erosão hídrica e suas relações com as perdas de solo e água nos sistemas florestais. Objetivaram-se com este trabalho calcular os valores de erosividade da chuva (fator R - EI30), estimar a tolerância de perda de solo (T) para as classes representativas nas áreas de estudo, avaliar as perdas de solo e água por erosão hídrica e verificar a influência, por meio de análise de componentes principais (ACP), de atributos físicos e matéria orgânica do solo sobre a erosão hídrica em florestas de eucalipto no estádio de pós-plantio. Os tratamentos constituíram de diferentes sistemas de manejo dos resíduos e da disposição de plantio (nível e desnível), em dois biomas distintos, Cerrado e Floresta, e solo descoberto. Os solos foram classificados como Latossolo Vermelho distrófico típico textura média-alta fase floresta (LVd1) e Latossolo Vermelho distrófico típico textura média-baixa fase cerrado (LVd2). O estudo foi realizado em áreas experimentais de plantio de eucalipto localizadas no município de Três Lagoas, na bacia do Rio Paraná, no leste do Mato Grosso do Sul. O índice de erosividade anual obtido foi de 6.792,7 MJ mm ha-1 h-1 ano-1. Os valores de T variaram de 9,0 a 11,0 Mg ha-1 ano-1, para o LVd2 e LVd1, respectivamente. As perdas de solo apresentaram valores em torno de 0 a 0,505 Mg ha-1 no LVd1 e de 0 a 0,853 Mg ha-1, no LVd2. A ACP evidenciou-se eficiente na discriminação dos sistemas de manejo em razão da interação entre os atributos físicos e matéria orgânica do solo e suas relações com a erosão hídrica, possibilitando visualizar de forma clara a influência do manejo sobre esses atributos e a relação de ambos com as perdas de solo e água