Moat flow in the vicinity of sunspots for various penumbral configurations
2003年至2006年期间，瑞典1米太阳望远镜在太阳圆盘的不同位置获得了太阳黑子的高分辨率时间序列。研究了七个不同活动区的自行。分析是通过对每一系列太阳黑子进行局部相关跟踪来完成的，每个黑子都超过40分钟。太阳黑子的形状包括各种各样的半影结构。我们报告的系统行为的大规模外流周围的太阳黑子，通常被称为护城河流量，基本上是目前只有当之前的半影不切向，但垂直于太阳黑子边界。我们提出了一种情况下，这一规则似乎没有得到证实。我们推测，磁中性线，这是位于附近的异常区，可能是负责阻塞流出。这些新的结果证实了护城河流和半影的存在之间的系统和强的关系。还进行了护城河和标准制粒之间的比较统计研究。
2008-02-11 astro-ph
On the fine structure of the sunspot penumbrae. III The vertical extension of penumbral filaments
在本文中，我们研究的半影的精细结构推断从未梳模型（磁通管嵌入在一个磁性的环境）时，适用于半影光谱偏振数据从中性铁线在6300欧姆。反演推断出与Fe I 1.56 $μ$ m线的反演结果非常相似的物理量（LOS速度、磁场强度等）的径向依赖性。此外，可见谱线所表现出的大的斯托克斯$V$面积不对称性有助于限制半影通量管的尺寸。正如我们在这里所展示的，未梳模型能够以惊人的精度再现面积不对称性，返回垂直方向厚达100-300公里的通量管，与以前的研究结果非常一致。
2005-10-19 astro-ph
Recent Evidence for Convection in Sunspot Penumbrae
而在过去的15年中，半影模型已成功地解释Evershed流动和磁场倾斜变化的通量管，缺乏这些模型之间的联系和对流过程需要解释半影辐射热通量一直令人不安。我们报告最近的观测和理论证据，挑战通量管的解释，并得出结论，半影对流结构的起源是翻转对流。
2008-12-20 astro-ph
A dynamical model for the penumbral fine structure and the Evershed effect in sunspots
在假设磁通量管的交换对流是黑子半影存在的物理原因的基础上，我们提出了一个模型，其中薄磁通量管的动力学演化再现了Evershed效应和半影的精细结构，如亮暗丝和半影颗粒。根据我们的模型，半影颗粒是磁通量管的足点的表现，热的亚光球等离子体沿着这些足点以几公里/秒的速度向上流动。在光球层上方，管内的热等离子体在水平向外流动时，由于辐射损失而冷却。只要流动的等离子体比周围环境更热，它就构成了明亮的径向灯丝。限制在一个薄的高架通道的流动达到与周围大气的温度平衡，并成为光学薄的半影的外缘附近。在这里，该管在连续体上方具有大约100 km的高度，并且流速高达14 km/s。这样的流动通道可以再现所观察到的Evershed效应的特征。
1997-12-02 astro-ph
Magnetic flux tubes evolving in sunspots. A model for the penumbral finestructure and the Evershed effect
假设磁通量元素的交换对流是黑子中存在暗半影的物理原因，我们研究了深半影中单个纤维的行为。原纤维近似薄磁通量管动态演变的全球静磁模型的太阳黑子的环境中。我们的模拟表明，通量管，最初定位在半影-安静的太阳边界的模型，将通过其深半影发展的流动沿管，指向向上下方的光球，并径向向外以上的光球。我们的研究结果表明，明亮的细丝可能是由半影晶粒的延伸尾部形成的。这样的细丝在光学上是厚的，比周围的环境更热，并且高于较暗的背景。半影颗粒中的上升气流在光球层上方水平向外弯曲，并由于辐射损失而逐渐冷却，导致尾部逐渐变暗。然后，通量管内的等离子体流变得透明，并且该管构成薄的升高的流动通道，其可以再现所观察到的Evershed效应的特征。我们还提出了一个新的加速机制的Evershed流。它表明，局部过剩的气体压力发展管内，因为它通过特定的（超绝热和磁化）半影背景上升。由此产生的气体压力梯度可以驱动沿着管的流动。
1998-07-03 astro-ph
Formation of Moving Magnetic Features and Penumbral Magnetic Fields with Hinode/SOT
利用日出卫星上的太阳光学望远镜（SOT）观测到了运动磁特征（MMF）的矢量磁场。在这项研究中，我们专注于三个MMF与SOT的演变。我们发现，一个具有与太阳黑子相同极性的相对垂直场的磁磁动势从半影中分离出来，它围绕着出现在外半影中的颗粒。这表明，外半影的颗粒运动是造成太阳黑子解体的原因。两个与黑子极性相反的磁动势位于半影延伸出的水平磁场的外缘附近。这说明与黑子极性相反的磁磁动势是半影水平场的延伸。在光球层中，一些极性与黑子相反的磁磁动势的径向位移大于声速。
2007-09-12 astro-ph
Umbral Fine Structures in Sunspots Observed with Hinode Solar Optical Telescope
利用日之出太阳光学望远镜（SOT）对太阳黑子本影进行了高分辨率成像观测。在连续三天的蓝色和绿色连续波长的过滤图。本影由一个暗核心区、若干个漫射分量和大量的本影点组成。我们推导了本影点的基本性质，特别是它们的温度、寿命、自行、空间分布和形态演化。确定了UD的亮度取决于其周围背景的亮度。几个UD显示了裂变和聚变。由于空间观测的稳定条件，我们可以首先跟踪这些事件的时间行为。从强磁场中磁对流的观点讨论了本影内部结构的导出性质。
2007-11-21 astro-ph
A 3-D sunspot model derived from an inversion of spectropolarimetric observations and its implications for the penumbral heating
我推导出一个3-D太阳黑子模型，这是在协议与分光偏振观测，解决问题的半影加热的反复上升的流动通道。我对红外线和可见谱线同时采集的数据进行了反演。我用了两个独立的磁分量来重现半影中不规则的斯托克斯轮廓。我研究了这两种成分的平均和个别性质。通过将场倾角与地表积分，我从反演结果中建立了一个没有内在高度信息的光斑三维模型。我发现，Evershed流是由两个字段组件较弱的窝藏。该组件形成流动通道，其在内部和中间半影中显示上游，在整个半影中水平地继续作为略微升高的环路，并且最终在外部半影中向下弯曲。我发现了几个例子，其中两个或多个流动通道被发现沿径向削减从本影到外边界的斑点。我发现，在静态背景场的水平流动通道的模型是在很好的协议与观察到的光谱。流动通道的性质与Schlichenmaier等人（1998）的模拟非常一致。从强度图像的时间演变和反演中的流动通道的性质，我得出结论，在厚半影上升热通量管的交换对流似乎仍然是一个可能的机制，维持半影能量平衡。
2007-12-19 astro-ph
Stratification of sunspot umbral dots from inversion of Stokes profiles recorded by Hinode
这项工作的目的是约束的物理性质的本影点（UD）使用高分辨率光谱偏振。本文分析了日面分光偏振计记录的51个近中心黑子的全斯托克斯光谱。的温度，磁场矢量，和视线的速度在每个UD的高度依赖性是从在630 nm的两个FeI线的斯托克斯矢量的反演。在较高海拔（-3 <= log（tau）<= -2），UDs和弥散本影背景之间没有差异。低于该水平的差异迅速增加，因此在连续体形成水平（log（tau）= 0），我们发现平均温度增加570 K，磁场减弱510 G，和800 m/s的上升流外围UD，而中央UD显示平均550 K的过度温度，磁场减弱480 G，没有显着的上升流。结果，特别是，周边的UD，包括削减的磁矢量和速度通过它们，看起来非常相似的输出最近的辐射MHD模拟。他们强烈建议，UD是由对流上升。
2008-11-28 astro-ph
Evolution of a Magnetic Flux Tube in a Sunspot Penumbra
本文用数值方法研究了黑子半影内单个磁通量管的运动。在这里，我们提出了初步的结果。薄通量管近似与一个简化的辐射热交换与周围环境一起被用来研究嵌入到一个全球静磁太阳黑子模型的背景通量管的演变。进行调查，以验证的猜想，对流在太阳黑子半影发生的交换磁通量管。正在开发的代码可用于研究半影中的对流结构的动态方面：温度和磁场的时间和空间波动，明亮半影颗粒的运动，或Evershed效应。在这里，我们提出了一个由管的碎片出现在半影光球和本影迁移形成的波的演变。这种波的性质显示了所观察到的明亮半影颗粒的定性特征，其具有相应的向上速度，以及其与亮度和磁场倾角的相关性，以及Evershed效应。
1995-08-28 astro-ph
Discovery of inward moving magnetic enhancements in sunspot penumbrae
太阳黑子半影在连续强度上显示出精细的结构，显示出相当大的动力学。相比之下，磁场虽然也是高度结构化的，但似乎相对静止。本文报道了在SOHO/MDI磁图时间序列的基础上，在两个规则黑子的半影区发现向内移动的磁增强。在半影区域的内部的磁场的LOS分量的局部增强向内移动到本影-半影边界，径向速度约为0.3 km s $^{-1}$。磁场的LOS分量的这些局部向内移动增强似乎是相对常见的。它们与暗结构有关，相对于半影背景，倾向于显示下行流。可能的解释进行了讨论。
2007-05-04 astro-ph
Brightness, distribution, and evolution of sunspot umbral dots
我们提出了一个106分钟的TiO（705.7 nm）的时间序列的高空间和时间分辨率，其中包含数千个本影点（UD）在一个成熟的太阳黑子的活动区NOAA 10667在$μ$ =0.95。这些数据是由位于拉帕尔马的1米瑞典太阳望远镜获得的。借助多级跟踪算法（MLT）的帮助下，12836本影点的大小，亮度和轨迹被发现和分析。MLT允许可靠地识别对比度非常低的UD。在本影内部，我们确定UD填充因子为11%。UD寿命的直方图是单调的，即UD没有典型的寿命。四分之三的UD寿命不到150秒，没有或几乎没有运动。UD直径的直方图在225 km处显示出最大值，即大多数UD都是空间分辨的。UDs显示出典型的水平速度为420米/秒，典型的峰值强度为安静光球平均强度的51%，使它们平均比当地本影背景亮20%。几乎所有可移动的UD（大生灭距离）都出生在本影-半影边界附近，向本影中心移动，并且比平均亮度更亮。沿着一条突出的UD链也观察到了明显明亮和移动的UD，该UD链的两端位于本影-半影边界。他们的运动主要从链条的两端开始，沿着链条继续，并在链条的中心附近结束。我们观察到的分裂和合并的UD和时间的继承。这是第一次，一个典型的UD的亮度，大小和水平速度的演变可以确定在统计上显着的方式。中央和外围UD的演变之间存在相当大的差异，这表明起源的差异。
2008-12-02 astro-ph
Temporal evolution of the Evershed flow in sunspots. II. Physical properties and nature of Evershed clouds
背景：Evershed云（EC）代表了太阳黑子半影区Evershed流最显著的变化。目的：我们从高空间和时间分辨率的偏振光谱测量中确定EC的物理特性。研究方法：四个可见光和三个红外谱线的斯托克斯配置文件进行反演的基础上简单的单组分模型，以及更复杂的实现嵌入在一个静态的环境场（未梳模型）半影通量管。结果如下：根据单分量反演，EC现象可以被理解为这些结构沿其移动的半影丝的磁性和动力学配置的扰动。另一方面，未梳理的反演表明EC是半影通量管可见性增强的结果。我们推测，增强所造成的扰动的热力学性质的管，而不是由矢量磁场的变化。通过对具有背景场的半影厚壁管力学平衡的数值实验，研究了该机制的可行性。结论：虽然单分量反演证实了由简单的线参数分析（本系列论文I）所指出的许多性质，但我们倾向于更多地相信未梳理反演的结果，因为它们至少以近似的方式考虑了半影的精细结构。
2007-09-11 astro-ph
The uncombed penumbra
未梳理的半影模型解释了太阳黑子半影的结构，即嵌入周围磁性大气中的厚磁纤维。该模型已成功地应用于解释太阳黑子半影的偏振信号。然而，厚的半影原纤维面临着一些物理问题。在这篇文章中，我们将为这些缺点提供可能的解决方案。
2006-02-06 astro-ph
Structure and dynamics of penumbral filaments
对太阳黑子的高分辨率观测揭示了在半影的明亮细丝中存在着暗核。在这里，我们提出了固定的解决方案，在分层半影组成的近水平的磁通量管嵌入在一个更强和更垂直的领域的热传递方程。管与外界介质处于水平力学平衡状态。这个模型产生了明亮的灯丝与黑暗的核心作为一个结果的等离子体的通量管内的密度较高，这将转移表面的光学深度统一向更高（冷）层。结果表明，黑子半影的剩余亮度是Evershed流的自然结果，直径约250 km的磁通量管可以解释黑子半影的形态。
2008-10-14 astro-ph
The properties of penumbral microjets inclination
我们研究了半影区微射流倾斜度与半影区内位置的关系。对2006年11月10日用Hinode卫星通过\ion{Ca}{ii} H和G波段滤波器进行的高频率观测进行了分析，以确定半影微喷流的倾角。然后将结果与通过对同一区域的分光偏振观测进行反演而确定的磁场倾角进行比较。半影微射流的倾斜度向半影外缘逐渐增大。结果表明，半影微喷流遵循的开放磁场线的垂直通量管，创造了太阳黑子。
2008-08-06 astro-ph
Sunspot transition region oscillations in NOAA 8156
根据太阳和日光层天文台- SOHO太阳黑子区速度场联合观测计划的观测结果，我们在NOAA 8156中探测到了3分钟的过渡区本影振荡。用SUMER仪器同时记录O V $λ$ 629和N V $λ$ 1238、$λ$ 1242，给出了3分钟振荡的功率空间分布，包括强度和视线速度。比较具有相同相位的轨迹，我们发现整个本影过渡区都是振荡的。观察到的峰线强度的最大值几乎与朝向观察者的速度的最大值同相。我们讨论的建议，波是向上传播的声波。
1998-12-01 astro-ph
Magneto-convection in a sunspot umbra
结果从一个现实的模拟三维辐射磁对流在一个强的背景磁场对应的条件下，在太阳黑子本影。对流能量输送主要是由狭窄的上升气流羽流与相邻的下降流，这成为几乎无场近地面层。强大的外部磁场迫使羽流在其顶部呈现尖状，在那里上升的等离子体失去了浮力。由此产生的亮度图像中的明亮功能对应良好（在亮度，大小和寿命方面），在太阳黑子本影的中心部分观察到的本影点。大多数模拟的本影点具有水平伸长的形式，具有中央暗道。在尖点以上，大多数羽流显示出狭窄的上升气流，这是由下面堆积的等离子体的压力驱动的。羽流中的大速度和低场强被有效地从光谱观测中屏蔽掉，因为等光学深度的表面被局部抬高，所以谱线大部分形成在尖点上方。我们的模拟表明，近场自由的上升流羽流和本影点是一个自然的结果，对流在一个强大的，最初单片磁场。
2006-03-03 astro-ph
Evidence of convective rolls in a sunspot penumbra
目标：我们研究了最近发现的明亮半影细丝的扭曲运动，目的是限制它们的几何形状和相关的磁场。方法：利用瑞典1米太阳望远镜对距日珥中心$40\degr$的大黑子进行高分辨率观测。反演的多波长偏振数据和散斑重建的连续图像的时间序列被用来确定自行，以及半影丝的速度和磁结构。结果：连续电影揭示了明显的横向运动的明亮和黑暗的结构内的明亮的细丝平行于肢体，确认最近的Hinode结果。在这些细丝中，我们测量了$\approx 1.1 \mathrm{km/s}$在其边缘一侧的上升流和在其中心一侧的弱下降流。其中的磁场明显比邻近的暗丝更弱，也更水平。结论：在近水平磁场作用下，纤维中存在强对流卷。它们被更强、更垂直的磁场所分隔。由于气体压力降低，我们可以更深入地观察后者。当在临边附近观察时，水平场暗条的盘中心一侧由于光斑中已知的\textit{hot wall}效应而显得明亮。我们估计，对流卷运输所需的大部分能量来解释半影辐射通量。
2008-08-18 astro-ph
On the outer boundary of the sunspot penumbra
照相观测和矢量磁象仪测量的比较表明，太阳黑子半影的外边界--即使在复杂的黑子群中--也紧密地遵循磁场总值的0.075 T等高斯线，近似地对应于光球中的均分值。无线电观测也显示了这一特征。具有交换对流的厚半影模型（Jahn和Schmidt，1994）给出了半影结构的最佳解释。
2002-02-06 astro-ph
The Characteristic Length Scale of the Magnetic Fluctuation in a Sunspot Penumbra: A Stochastic Polarized Radiative Transfer Approach
半影结构的特征尺寸仍然低于现代太阳望远镜目前的分辨率极限。虽然我们已经看到了一个显着的进展，在过去的几十年中的理论工作没有严格的限制，可以放置在半影结构的大小，以有利于模型与相对较大和较厚的磁通量元素，只是在或低于当前的分辨率限制，或在另一方面，集群的光学薄微结构。基于宏观二分量反演和随机介质中的偏振辐射转移方法，我们从观测到的Stokes谱估计了黑子半影区磁涨落的特征长度尺度。结果产生一个连贯的图片为整个磁中性线的半影，并表明，磁波动有一个典型的长度尺度在30公里和70公里之间。
2007-03-13 astro-ph
Modified p-modes in penumbral filaments?
目的：本研究的主要目的是寻找和识别太阳黑子半影内的波模。方法：红外光谱偏振时间序列数据反演使用一个模型，包括两个大气成分在每个空间像素。傅立叶相位差分析从两个组件检索的视线速度，以确定速度信号之间的时间延迟。此外，从斯托克斯速度响应函数计算两个分量中的信号之间的垂直分离。结果如下：反演产生了两个大气成分，一个由近水平的磁场渗透，另一个具有较小的倾斜磁场。在2.5-4.5兆赫的频率范围内的两个组件中的振荡之间的时间延迟与大气波模式的速度相结合，以确定波的传播距离。这些进行比较，从不同的大气成分中观察到的谱线的响应函数获得的预期路径长度。快速模式（即，修正的P模式）波在以与垂直方向成~50度的角度向太阳黑子传播时表现出与观测最好的一致性。
2007-05-03 astro-ph
Evidence of magnetic field wrapping around penumbral filaments
我们采用高空间分辨率的分光偏振观测太阳光学望远镜上的日出航天器调查的半影磁场的精细结构。在每个空间像素处反转630 nm处的两条中性铁线的斯托克斯矢量，以检索磁场矢量、视线速度和热力学参数的深度依赖性。我们发现，磁场矢量的方位角在半影丝上方的两侧具有相反的符号。这与倾斜场围绕水平细丝的缠绕是一致的。对于具有较大水平延伸的长丝，缠绕效应更强。此外，我们发现外部磁场可以穿透脊柱内，导致非径向磁场内。这些发现揭示了太阳黑子半影的有争议的小尺度结构。
2007-12-16 astro-ph
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。
2008-01-20 astro-ph
Direct Imaging of Fine Structure in the Chromosphere of a Sunspot Umbra
Hinode航天器在CaII H线上的高分辨率成像观测被用来研究太阳黑子上方色球层的动力学。我们发现，由振荡产生的本影闪光和其他增亮具有极其丰富的精细结构，甚至超过了我们观测的分辨率极限（0.22”）。本影是非常动态的，以至于我们20秒的时间节奏不足以解决发射源的快速横向（可能是明显的）运动。我们数据集中的一些明亮元素以30 km/s的水平传播速度移动。我们已经探测到本影内的平行结构（其中一些水平延伸约1500公里），据我们所知，这是以前没有报道过的。强度起伏的功率谱显示出本影中有几个性质不同的区域，它们似乎与形成本影的本影核相对应，在每个区域内，振荡的主频率都是相干的，但它们在不同的核之间有很大的差异。
2008-11-19 astro-ph
Fine structure, magnetic field and heating of sunspot penumbrae
我们解释半影丝由于对流场的自由，径向排列的差距就在下面的半影可见的表面，侵入到一个几乎潜在的领域。这解决了在半影中观察到的大的热通量和低的垂直速度之间的经典差异。间隙的存在导致倾角、方位角和场强的强烈小尺度波动，但没有强大的力作用于气体。该领域是几乎水平的一个区域周围的尖形顶部的差距，从而提供了一个环境的Evershed流。我们确定这一地区最近发现的黑暗半影核心。它的黑暗与阴影光桥中的黑暗通道有着相同的原因，Nordlund和Stein在2005年的数值模拟中重现了这一点。我们预测，在位场模型中，磁场倾角和方位角的大的垂直和水平梯度将产生观测中看到的净圆极化。该模型还解释了明亮的灯丝在其周围的显着海拔。它预测半影中的暗区有两种不同的类型：暗丝核心包含最倾斜（水平）的场，亮丝之间的区域包含最不倾斜的场线。
2005-08-23 astro-ph
Observations of Sunspot Oscillations in G band and Ca II H line with Solar Optical Telescope on Hinode
利用Hinode太阳光学望远镜的高分辨率观测资料，研究了NOAA活动区10935及其附近振荡信号功率谱密度的空间分布。G波段的数据表明，在本影的振荡功率被抑制在所有的频率范围内。另一方面，在Ca II H强度图中，可以清楚地看到本影中的振荡，即所谓的本影闪光，其功率峰值约为5.5 mHz。Ca II H的功率分布显示了增强的元素与空间尺度的本影闪光的大部分本影，但有一个区域与抑制的功率在本影的中心。这种节点状特征的起源和性质仍然无法解释。
2007-09-05 astro-ph
