Context: Evershed clouds (ECs) represent the most conspicuous variation of the Evershed flow in sunspot penumbrae. Aims: We determine the physical properties of ECs from high spatial and temporal resolution spectropolarimetric measurements. Methods: The Stokes profiles of four visible and three infrared spectral lines are subject to inversions based on simple one-component models as well as more sophisticated realizations of penumbral flux tubes embedded in a static ambient field (uncombed models). Results: According to the one-component inversions, the EC phenomenon can be understood as a perturbation of the magnetic and dynamic configuration of the penumbral filaments along which these structures move. The uncombed inversions, on the other hand, suggest that ECs are the result of enhancements in the visibility of penumbral flux tubes. We conjecture that the enhancements are caused by a perturbation of the thermodynamic properties of the tubes, rather than by changes in the vector magnetic field. The feasibility of this mechanism is investigated performing numerical experiments of thick penumbral tubes in mechanical equilibrium with a background field. Conclusions: While the one-component inversions confirm many of the properties indicated by a simple line parameter analysis (Paper I of this series), we tend to give more credit to the results of the uncombed inversions because they take into account, at least in an approximate manner, the fine structure of the penumbra.
Detection of sea-serpent field lines in sunspot penumbrae
我们调查的空间分布的磁极性在半影的一个点观察非常接近磁盘中心。高空间分辨率,高节奏的磁图采取的窄带滤波器成像仪在本研究中使用。他们提供了连续和稳定的测量光球Fe I 630.25线长时间。我们发现了小规模的,细长的,双极磁结构,出现在半影中间,并径向向外移动穿过半影。它们出现在半影的垂直场之间,并且可以与容纳埃弗谢德流的水平场相关联。它们中的许多穿过外部半影边界,成为太阳黑子护城河中移动的磁性特征。我们确定这些结构的属性,包括它们的大小,自行车,足迹分离,和寿命。两极斑块可以解释为是由海蛇场线产生的,这些场线起源于中间半影,最终以移动的磁性特征的形式离开斑点。这种场线的存在已经从较低角分辨率的分光偏振测量的斯托克斯反演中推断出来,但这是第一次直接成像。我们的观测为半影磁场的未梳理结构提供了又一证据。
The multi-component field topology of sunspot penumbrae - A diagnostic tool for spectropolarimetric measurements
背景:太阳黑子的半影区拥有高度结构化的磁场和磁场流。移动通量管模型提供了几个观察到的现象,如Evershed效应和明亮的半影颗粒的解释。目的:可以从分光偏振观测中提取大量信息。为了推断太阳黑子半影区的磁场结构,必须进行详细的正演模拟。一方面,它使人们能够深入了解各种谱线对不同物理场景的敏感性。另一方面,它是指导反演技术的一个非常有用的工具。在这项工作中,我们提出了一个广义的三维几何模型,嵌入一个任意形状的磁通管在分层磁化大气。方法:新的半解析几何模型作为前端的偏振辐射转移代码。该模型的优点是保留了通量管边界上物理参数的不连续性。这对于出现的斯托克斯轮廓的详细形状和由此产生的净圆偏振(NCP)是重要的。结果:(a)外半影区的下降气流倾斜度必须小于约15度。(b)观测Fe I 1564.8 nm谱线中太阳黑子边缘侧的NCP提供了一种有希望的方法来识别流动通道中的降低的磁场强度。(c)背景大气的选择可以显着影响的形状的斯托克斯配置文件,但不会改变全球特性的NCP曲线的测试大气模式。
The velocity structure of moving magnetic feature pairs around sunspots: support for the U-loop model
利用太阳和日光层天文台(SOHO)的迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)记录的资料,追踪了NOAA ARs 8375、0330和9575三个活动区的123对相反磁极性的移动磁特征(MMFs)。在观察时,AR 8375是年轻的,AR 0330成熟,AR 9575腐烂。垂直速度表明,与黑子极性相反的MMF对的元素支持约50-100米秒$^{-1}$的下降流。在AR 8375中,MMF对的负元素和正元素之间的平均多普勒频移差约为150 m s $^{-1}$,在AR 0330中约为100 m s $^{-1}$,在AR 9575中约为20 m s $^{-1}$。这些观测结果与模型一致,即MMF对是从太阳黑子的磁冠发出的U环的一部分。根据这个模型,下降流是由埃弗谢德流返回太阳表面以下引起的。对于AR 8375,MMF的水平速度范围从0.1 km s $^{-1}$到0.7 km s $^{-1}$,平均而言,随着距离MMF诞生地的距离增加,MMF对的速度显著降低(从0.6 km s $^{-1}$到0.35 km s $^{-1}$)。这一结果表明,在MMF流速的变化并不反映护城河流的径向结构,而是内在的MMF对的演变。这一结果也与磁动势对的U环模型一致。我们还发现,MMF对的属性,最引人注目的寿命,取决于父黑子的演化阶段。AR 9575和0330中MMF对的平均寿命分别为0.7小时和1.6小…