With the recent launch of the Hinode satellite our view of the nature and evolution of quiet-Sun regions has been improved. In light of the new high resolution observations, we revisit the study of the quiet Sun's topological nature. Topology is a tool to explain the complexity of the magnetic field, the occurrence of reconnection processes, and the heating of the corona. This Letter aims to give new insights to these different topics. Using a high-resolution Hinode/SOT observation of the line-of-sight magnetic field on the photosphere, we calculate the three dimensional magnetic field in the region above assuming a potential field. From the 3D field, we determine the existence of null points in the magnetic configuration. From this model of a continuous field, we find that the distribution of null points with height is significantly different from that reported in previous studies. In particular, the null points are mainly located above the bottom boundary layer in the photosphere (54%) and in the chromosphere (44%) with only a few null points in the corona (2%). The density of null points (expressed as the ratio of the number of null points to the number of photospheric magnetic fragments) in the solar atmosphere is estimated to be between 3% and 8% depending on the method used to identify the number of magnetic fragments in the observed photosphere. This study reveals that the heating of the corona by magnetic reconnection at coronal null points is unlikely. Our findings do not rule out the heating of the corona at other topological features. We also report the topological complexity of the chromosphere as strongly suggested by recent observations from Hinode/SOT.
Quiet Sun internetwork magnetic fields from the inversion of Hinode measurements
我们分析Fe I 630 nm的观测安静的太阳在磁盘中心采取的分光偏振仪的太阳光学望远镜搭载的日之出卫星。很大一部分扫描区域,包括颗粒,被磁场覆盖。我们从Milne-Eddington反演所观察到的Stokes分布得到场强和倾角概率密度函数。他们表明,互联网络由非常倾斜,hG领域。正如预期的那样,网络区域表现出优势的千克场浓度。Hinode的分光偏振测量的高空间分辨率使得从可见光和近红外线的分析中获得的结果一致。
Preprocessing of Hinode/SOT vector magnetograms for nonlinear force-free coronal magnetic field modelling
太阳磁场是了解太阳大气物理过程的关键。非线性无力代码已被证明在从基础矢量边界数据外推日冕场方面是有用的[概述见Schrijver等人,2006]。然而,我们只能在光球层中常规地高精度测量磁场矢量,例如,Hinode/SOT,不幸的是,这些数据不满足Aly(1989)定义的无力一致性条件。因此,我们必须对这些数据进行一些变换,然后才能合理地应用非线性无力外推代码。为此,我们已经开发了一个最小化的过程,使用测量的光球场矢量作为输入,以近似一个更色球一样的字段,该方法被称为预处理。详情见Wiegelmann et al. 2006]。该程序包括力自由的一致性积分和空间平滑。该方法已经过模型活动区的深入测试[见Metcalf等人,2008年],并已应用于几个地面矢量磁图数据之前。在这里,我们应用预处理程序的光球磁场测量与Hinode/SOT仪器。
Can High Frequency Acoustic Waves Heat the Quiet Sun Chromosphere?
我们使用Hinode/SOT Ca II H线和蓝色连续宽带观测研究高空间分辨率下高频声波的存在和功率。我们发现,在小的空间尺度上没有占主导地位的权力;使用全分辨率的Hinode(0.05“像素,0.16”分辨率)的综合权力是大于权力的数据退化到0.5“像素(跟踪像素大小),只有1.2的一个因素。在20 mHz时,比率为1.6。将这一结果与基于Fossum & Carlsson(2006)的TRACE数据的声通量估计相结合,我们得出结论,进入安静太阳网络间色球层的频率为5-40 mHz的声波的总能量通量小于800 W m $^{-2}$,不足以平衡静态色球层中辐射损失的五倍。
Properties of high-degree oscillation modes of the Sun observed with Hinode/SOT
目标。利用日出太阳光学望远镜,我们研究了在太阳大气层中两个层次上观测到的高度太阳振荡的基本性质,即G波段(在光球层中形成)和Ca II H线(色球层发射)。方法.我们通过计算单个功率谱以及交叉谱特性来分析数据,即,相干性和相移。的观测特性进行了比较与一个简单的理论模型,其中包括相关噪声的影响。结果结果显示显着的频率变化之间的Ca II H和G-波段光谱,特别是以上的声学截止频率的伪模式。互谱相位显示出与声振荡(p模式)线相关联的峰值,并且开始随着声截止附近的频率而增加。然而,我们发现(表面重力波)f-模式没有相移。在一个简单的模型与相关的背景下,如果在Ca II H数据中的相关噪声水平高于G-波段数据中的P-模式的观察到的属性是定性再现。这些结果表明,太阳振荡的多波长观测与传统的强度-速度观测相结合,可能有助于确定相关背景噪声的水平,并确定太阳上波激发源的类型。
Giant Chromospheric Anemone Jet Observed with Hinode and Comparison with Magnetohydrodynamic Simulations: Evidence of Propagating Alfven Waves and Magnetic Reconnection
The horizontal internetwork magnetic field: numerical simulations in comparison to observations with Hinode
日之出空间天文台的观测结果是,在平静的互联网区域的光球层中发现了主要是水平的磁场。在这里,我们调查现实的数值模拟的太阳表面层相对于水平磁场和计算相应的偏振响应在Fe I 630 nm线对。我们发现一个局部最大值的水平场分量的平均强度在一个高度约500公里的光球,在那里它超过垂直分量的一个因素为2.0或5.6,这取决于初始和边界条件。从合成的斯托克斯配置文件,我们得到一个平均水平场分量,分别是1.6和4.3倍强于垂直分量。这是由于水平场本身的通量密度更强,并且水平场占据的面积更大。我们发现,对流过冲驱逐水平场的上层光球,使坡印亭通量为正的光球,而这个量是负的对流不稳定层下面。
Hinode observations reveal boundary layers of magnetic elements in the solar photosphere
我们研究了网络细胞内部的磁性元素的结构。用Hinode空间飞行任务所载太阳光学望远镜的分光偏振计观测了靠近太阳盘中心的一个安静的太阳区域,该区域产生了Fe I 630 nm线对偏振数据中迄今为止所达到的最佳空间分辨率。为了比较和解释,我们合成了一个类似的数据集从三维磁流体动力学模拟。我们发现几个例子的磁性元素,无论是圆形(管)或细长(片),这表明负斯托克斯-V区域不对称的框架或周围的周边区域具有较大的正不对称性的中心区域。这种模式是大约八年前根据数值模拟预测的。在这里,我们第一次通过观测证实了它的存在。我们收集了令人信服的证据表明,这种模式的斯托克斯-V区的不对称性是由漏斗形的边界的磁性元素,分离的磁通量集中的弱场环境。我们还得出结论,这种互联网络的磁性元素伴随着电流片。
Emergence of Small-Scale Magnetic Loops in the Quiet Sun Internetwork
我们研究的出现磁通量在非常小的空间尺度(小于2角秒)在安静的太阳互联网。为此目的,在圆盘中心使用Hinode上的SP/SOT仪器拍摄分光偏振图的时间序列。通过对Fe I 6301和6302 A谱线的全Stokes矢量进行LTE反演,可以反演研究区域的磁通量和拓扑结构。在这里给出的示例中,磁通量出现在颗粒结构内。水平磁场出现在任何显著量的垂直场之前。随着时间的推移,水平场的痕迹消失,而垂直偶极子漂移-由等离子体运动携带-向周围的颗粒间通道。这些事件发生在典型的制粒时间尺度内。
Three dimensional structure of penumbral filaments from Hinode observations
我们分析了NOAA AR 10953半影在高空间分辨率(0.3”)下的分光偏振观测。用太阳光学望远镜(SOT)获得了Fe Ⅰ谱线在630.1nm和630.2nm处的全斯托克斯轮廓。利用SIR码对数据进行了反演,得到了温度、视向速度和光学深度上的磁场矢量分量的分层。为了评估气体压力并获得适当的几何高度尺度,考虑到洛伦兹力的项,对每个像素的运动方程进行了积分。为了建立边界条件,遗传算法已被应用。最终产生的磁场在其不确定性内具有与0相容的发散。首先分析了威尔逊低压与速度、温度、磁场强度和磁场倾角的相关性,有力地支持了Solanki和Montavon(1993)提出的未梳理半影模型。
Flows and Non-thermal Velocities in Solar Active Regions Observed with the Extreme-ultraviolet Imaging Spectrometer on Hinode: A Tracer of Active Region Sources of Heliospheric Magnetic Fields?
Hinode Observations of Vector Magnetic Field Change Associated with a Flare on 2006 December 13
2007年12月6日至19日期间,利用日出号航天器上的太阳光学望远镜成功地对耀斑活动区10930进行了连续观测。我们专注于光球磁场在这个活动区的演变,和磁场属性在网站的X3.4级耀斑,使用时间序列的矢量场地图具有高空间分辨率。X3.4级耀斑发生在2006年12月13日,在巨大的相反极性的本影之间的明显碰撞地点。在耀斑爆发前一天,在碰撞地点的半影区出现了由磁通量出现引起的正负极性交替的细长磁结构。随后,在碰撞现场的极性反转线变得非常复杂。在这些细长的磁性结构的形成过程中,在Ca II H的明亮的环路的数量增加。耀斑带和亮环沿极性反转线演化,亮环的一个足点位于磁场方位角偏离较大的区域。高空间分辨率和高偏振精度的SOT观测揭示了耀斑区磁场精细结构的时间变化:复杂的极性反转线部分消失,光球磁场方位角变化约90 °,在碰撞区内空间分布更加均匀。