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。
2008-10-14 astro-ph
Penumbral models in the light of Hinode spectropolarimetric observations
目前的半影模型的现实主义进行了评估，通过比较他们的预测与半影灯丝的等离子体性质检索从spectropolarimetric观测。日野号上的分光偏振仪使我们能够第一次区分半影的精细结构。因此，我们可以使用单分量反演来获得每个像素中的等离子体参数的分层。研究了等离子体参数与连续谱强度之间的关系。我们发现，在外半影区，较强的气流和较高的磁场倾斜值往往位于暗丝。这一发现似乎与无场间隙半影的情况不相容。
2008-01-17 astro-ph
A topology for the penumbral magnetic fields
我们描述了太阳黑子磁场拓扑结构的情况下，可能占最近的观察半影区的上升流和下降流。根据我们的推测，短而窄的磁环充满了半影区。沿着这些场线的流动是造成Evershed效应和对流输送的原因。这种情况似乎是定性与大多数现有的观测，包括暗核心的半影灯丝报告Scharmer等人。每个明亮的灯丝与暗核心将是一个系统的两个成对的对流卷与暗核心跟踪车道的等离子体下沉。磁回路在其中一个明亮的灯丝上有一个热的足点，在黑暗的核心上有一个冷的足点。这种情况也符合我们大多数的理论偏见（沿磁力线的虹吸流，翻转对流的存在，下降气流对磁力线的拖曳等）。如果这一猜想被证明是正确的，那么在半影中观察到的温和的向上和向下的速度必须随着当前空间分辨率的提高而增加。这和其他观测测试，以支持或反驳提出的情况。
2008-11-26 astro-ph
The Analysis of Penumbral Fine Structure Using an Advanced Inversion Technique
我们提出了一种方法来研究半影的精细结构，使用的光谱偏振仪机载HINODE获得的数据。第一次，半影丝可以被认为是解决了分光偏振测量。这使我们能够使用反演代码，只有一个组件的模型大气，从而分配得到的分层等离子体参数直接半影精细结构。这种方法被应用到活动区NOAA 10923中的半影的边缘侧部分。初步结果表明，等离子体参数的连续强度的内半影，即较弱的和水平的磁场随着视线速度增加被发现在低层的明亮的细丝的明显依赖。在中间半影的结果是模糊的，未来的分析是必要的，以揭示磁场结构和其他等离子体参数。
2007-07-11 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
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
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 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
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
CRISP Spectropolarimetric Imaging of Penumbral Fine Structure
我们讨论半影精细结构中的一小部分孔，观察与CRISP成像分光偏振仪在瑞典1米太阳望远镜（SST），接近其衍射极限0.16弧秒。Milne-Eddington反演应用到这些斯托克斯数据揭示了暗芯半影侵入体和暗芯光桥的场强和倾斜角的大变化。这个半影结构的中外部显示出0.3弧秒宽的脊，间隔1.6弧秒（1200公里），并与30度的倾角变化相关。在这些脊之间，没有小规模的磁结构，可以很容易地识别与个别通量管。在两个棘突之间的中间，可以看到一个垂直度增加了近10度且磁场较弱的结构。这个结构与最亮的半影灯丝是同空间的，可能表明对流上升流的位置。
2008-10-20 astro-ph
Are Neutral Sunspot Winds Important for Penumbral Dynamics and the First Ionization Potential Effect?
太阳黑子部分区域的低电离态可能对黑子的演化和动力学状态起着重要的作用。太阳黑子内部冷的磁性区域产生了相当大的中性氢原子和分子渗透压，可以驱动本影向外的风。反磁钉扎电离等离子体成分的双极扩散也可以将本影磁场扭曲成非对称半影结构。这对于解释太阳黑子半影和Evershed流的发展可能很重要。这种分离过程对太阳风中的“第一电离势”效应也很重要。在支持这一机制，我们发现这样的电离分馏在紫外线观测分子氢在太阳黑子本影和半影的证据。
2005-09-29 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
On the Moat-Penumbra Relation
本文用局域相关跟踪技术研究了一个三角形构形的太阳黑子群的自行。分析是基于一个多小时的G波段图像的时间序列。在著名的太阳黑子护城河--黑子周围，已经探测到平均速度为0.67 km/s^{-1}的径向外流。而在没有半影的影核侧则没有这些流出。此外，护城河流只出现在半影的两侧，位于由半影丝标记的方向。垂直于它们的半影侧没有显示护城河流。这些结果强烈表明护城河流和众所周知的，长丝对齐，Evershed流之间的关系。详细评论了由于热量向上传播受阻而产生的护城河流的标准图片。
2007-03-01 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
Phase diversity restoration of sunspot images I. Relations between penumbral and photospheric features
我们调查的动力学和小规模的半影和光球功能的外半影边界附近的关系：半影颗粒（PG），暗半影纤维，颗粒，和光球G-带亮点。该分析是基于2小时的时间序列的太阳黑子接近光盘中心，同时采取在G波段和在蓝色连续在450.7 nm。1999年7月在瑞典真空太阳望远镜（La Palma）上进行了观测。共2564幅图像（46 arcsec × 75 arcsec）进行了校正望远镜像差和湍流扰动通过应用相位多样性的反演方法。我们的研究结果可以概括如下：（a）三分之一的向外移动的PG通过外部半影边界，然后继续移动的小亮功能或扩展和发展成颗粒。(b)前PG和G波段亮点旁边的斑点揭示了不同的性质。后者尚未被确定为PG逃离半影的延续。G带亮点大多产生于靠近暗半影原纤维的地方，那里的磁场很强，而PG则起源于磁化程度较低的半影成分，并可能演化为非磁性颗粒或小的明亮特征。
2004-05-27 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
High-resolution proper motions in a sunspot penumbra
局部相关跟踪技术用于测量一系列高角分辨率（~0.1 arcsec）半影图像中的自行。如果这些运动跟踪真正的等离子体运动，那么我们已经检测到收敛流，安排在狭长的长丝等离子体与黑暗的半影长丝空间。假设这些流动是静止的，大气的垂直分层和质量守恒表明细丝中的下行流为200 m/s。下降流和暗特征之间的联系可能是对流的标志，就像非磁性颗粒一样。空间分辨率不足可以解释为什么估算的垂直速度不足以提供半影的辐射损失。
2005-10-07 astro-ph
Radiative MHD simulation of sunspot structure
本文给出了一个光球直径约为20 μ m的太阳黑子的三维MHD模拟结果。模拟已经进行了与MURaM代码，其中包括一个现实的状态方程与部分电离和辐射转移沿许多射线方向。太阳黑子的大部分松弛状态显示出一个分裂，在一个中心黑暗的本影区域与亮点和半影显示约2至3毫米长的明亮细丝与中心黑暗的车道。通过类似于本影点形成的过程，半影丝由磁对流以上升流羽流的形式产生，上升流羽流由于倾斜的磁场的存在而被拉长：上升流在向外的方向上偏转，而磁场被削弱，并且在接近光学深度单位的水平的羽流的上部变得几乎水平。一条暗巷的形成是由于物质在上升的羽流的尖形顶部附近堆积，导致光学深度恒定的表面向上凸起。模拟的半影结构与观测推断的互锁梳状结构的磁场与Evershed流出沿暗laned灯丝与近水平的磁场和翻转垂直（“扭曲”）运动，这是嵌入在一个更强和更少的倾斜场的背景。光球谱线形成于上升流羽流的最顶部和稍高的位置，因此它们不能完全感应到强气流以及羽流结构上部的大场倾角和显著的场强降低。
2008-09-30 astro-ph
Two-dimensional spectroscopy of a sunspot. III Thermal and kinematic structure of the penumbra at 0.5"
我们调查的热量和运动学配置的太阳黑子半影使用非常高的光谱和空间分辨率的强度分布的非磁性Fe I 557.6 nm线。该数据集是用2D太阳光谱仪TESOS获得的。使用具有物理量梯度的单组分模式大气反演剖面。从这个反演，我们得到的分层与温度，视线速度，和微湍流的半影的深度。我们的研究结果表明，半影暗丝的物理机制（S）优先在较低的光球。我们证实了中心和边缘侧半影之间存在热不对称性，前者平均热100-150 K。我们还研究了当太阳黑子出现在谱线的两翼时，出现在内半影中的亮环的性质。反演得到的视线速度被用来确定光球层中不同高度处的流速和流速角。气流速度和气流角均随光学深度和径向距离的增大而增大。在中间和外部半影中检测到下行流，但仅在深层中检测到下行流（log tau_{500} < -1.4）。我们证明，反演得到的速度分层与半影通量管引导Evershed流的想法是一致的。最后，我们表明，较大的Evershed流量与更明亮的连续强度在内部中心侧半影。然而，暗结构也与重要的Evershed流有关。这使我们认为，在0.5”分辨率下看到的亮丝和暗丝不是单独的流动通道，而是它们的集合。
2006-01-19 astro-ph
Convection and the origin of Evershed flows in sunspot penumbrae
本文讨论了小黑子半影精细结构的三维辐射-磁流体动力学数值模拟。该模拟显示了与所观察到的Evershed流类似的水平流的短对流结构的发展，以及这些结构以与观测结果一致的速度向内传播。我们的结论是，Evershed流代表翻转对流的水平流分量的差距，大大降低了磁场强度。由于倾斜的磁场导致对称性破缺，因此气流的顶部总是向外--远离本影。上升流发生在间隙的内部，大部分气体径向翻转（向外和侧向），并再次下降。上升、冷却和翻转的气流倾向于使磁场线向下弯曲，迫使磁场减弱，这使得位于邻近层的气体更容易开始类似的运动序列，这有助于横向加热，从而导致灯丝向内传播。
2008-02-13 astro-ph
Spectropolarimetry of a decaying sunspot penumbra
我们报道了对一个衰变太阳黑子的高角分辨率、高精度偏振光谱测量。在三天的时间里，这个斑点逐渐失去了它的半影。在演化的晚期，当黑子的残余部分只剩下一个裸露的本影时，我们在围绕它的磁罩中发现了小尺度的不均匀性，这些不均匀性被观测到为指状结构，由弱而接近水平的磁场组成，从本影的外边界向外延伸1-2弧秒。这些领域是不相关的连续强度的对流结构，也没有明显的Evershed流。从手指出现的斯托克斯轮廓表现出蓝移，我们解释为向上的运动。这种以前未知的精细结构可能与半影磁力线有关，半影磁力线不再携带强烈的埃弗谢德流并上升到色球层，从而在光球层水平上产生半影的消失。
2007-12-18 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
The Fine-Structure of the Net-Circular Polarization in a Sunspot Penumbra
我们提出了新的证据观察到的精细结构的净圆偏振（NCP）的太阳黑子半影的分光偏振测量的基础上，利用塞曼敏感FeI 630.2 nm线。我们第一次检测到一个有组织的精细结构的NCP在空间尺度上，类似于半影流场中发现的不均匀性。我们还观察到可见NCP的一个额外的属性，在中心侧半影的外部NCP的零交叉，这是以前没有认识到的。为了验证观测结果，我们求解了嵌入磁通量管的半影模型中偏振光的辐射转移方程。我们表明，所观察到的零交叉的NCP可以解释为增加磁场强度内的磁通量管在外部半影结合在背景场的磁场强度降低。我们的结果强烈支持的概念，未梳半影。
2007-10-24 astro-ph
