Observations of an extreme storm in interplanetary space caused by successive coronal mass ejections
空间天气系指太阳和地球空间环境中的动态状况，这种状况往往是由太阳爆发及其随后的行星际扰动造成的。目前还不清楚极端空间天气风暴是如何形成的，以及它有多严重。本文利用多点遥感和实地观测资料对一次极端事件进行了调查和报道。这次极端风暴的形成具有鲜明的特点。我们认为，在运输过程中的相互作用之间的两个紧密发射的日冕物质抛射导致了极端增强的喷出物磁场在1天文单位附近的STEREO A。快速穿越到STEREO A（仅需18.6小时），或者说异常微弱的减速，是由早期太阳爆发对上游太阳风的预处理造成的。这些结果为太阳物理学和空间天气提供了一种新的观点，即太阳爆发的组合如何产生极端的空间天气事件。
2014-05-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Temperature evolution of magnetic flux rope in a failed solar eruption
在这篇报告中，我们首次报道了一次失败的太阳爆发中磁通量绳的详细温度演化过程。发生于2013年1月5日，通量绳在第一分钟内冲动加速至~ 400 km/s的速度，然后减速并在两分钟内完全停止。失败的喷发导致了一个大尺寸的高海拔（距地表约100 Mm）高温“火球”在日冕中停留了两个多小时。通过差分发射测量分析技术揭示了通量绳热结构的时间演变，该技术利用太阳动力学观测台上的大气成像组件的观测结果制作了温度图。在演化的前9分钟，磁绳的平均温度从~ 5 MK稳步上升到~ 10 MK，这比相关软X射线耀斑的上升时间（约3分钟）长得多。我们认为磁绳的加热是由持续的磁重联的能量释放引起的，而不是由色球等离子体蒸发引起的低位耀斑环的加热。在试图喷发的过程中，覆盖在通量绳上的环形拱廊被向上推了约10毫米。环拱速度变化的模式强烈表明，喷发的失败是由上覆环拱的捆扎效应造成的。
2014-02-07 astro-ph.SR physics.space-ph
Coronal-Jet-Producing Minifilament Eruptions as a Possible Source of Parker Solar Probe (PSP) Switchbacks
帕克太阳探测器（PSP）观测到了近太阳太阳风中丰富的快速磁场方向变化。这些特征被称为“之字形”，它们的起源是一个谜。但它们的广泛分布表明，它们可能是由太阳大气层中经常发生的过程产生的。我们研究的可能性，之字形起源于日冕射流。最近的研究表明，许多日冕喷流是光球磁通量抵消的结果，并形成一个小尺度的“微灯丝”通量绳，爆发并与日冕场重新连接。我们认为，重新连接的喷发微丝通量绳可以表现为向外传播的阿尔夫文波动，当它穿过太阳风时，它会逐渐变陡，成为一个越来越紧凑的扰动。利用之前观测到的日冕喷流的特性，这些喷流连接到日冕观测仪观测到的白光喷流（也称为白光喷流）。“窄日冕物质抛射”），以及典型的太阳风速度值，我们预计日冕喷流产生的扰动将在~<25分钟内以~400 km/s的速度穿越近近日点PSP。为了进一步考虑这一想法的可行性，我们表明，以前研究的一系列赤道纬度日冕喷流，起源于活动区的外围，产生白光喷流在外日冕（在STEREO/COR 2日冕仪图像; 2.5-15 R_sun），并进入内日光层（在STEREO/Hi 1日光层成像仪图像; 15-84 R_sun）。因此，由产生日冕喷流的微丝通量绳喷发而施加在开放日冕磁场线上的扰动可以传播到PSP空间，并表现为之字形。
2020-06-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Formation of Coronal Mass Ejection and Post-eruption Flow of Solar Wind on 2010 August 18 event
空间环境状况对预报由太阳风扰动产生的地磁暴起着重要作用。穿过日球层的日冕物质抛射（CME）通常有一个长时间（长达几天）的速度下降的轨迹，这影响了随后的西南流的传播。我们研究了2010年8月18日事件中CME和CME后部后面的喷发后等离子体流，这些都是由几种天基仪器正交观测的。用极紫外望远镜和日冕仪观测日冕中的喷发，发现了几个离散的外流，随后是一个连续的无结构的喷发后流。与这次CME有关的行星际日冕物质抛射（ICME）在8月20日16：14 UT至8月21日13：14 UT期间由日地关系天文台（STEREO-A）上的等离子体和超热离子成分（PLASTIC）仪器记录到，之后的3天内存在西南扰动。运动学的考虑与使用的重力和阻力为基础的模型表明，离散的等离子体流可以与ICME，而喷发后流出到达SW瞬态的下降部分。我们模拟了铁离子的电荷分布的ICME和后CME的SW部分使用的等离子体温度和密度的喷射区域来自差分发射测量分析。结果表明，在所研究的事件中，ICME后拖尾区与来自日冕的喷发后气流有关，而不是与CME夹带的环境SW有关。
2022-03-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Linkage of Geoeffective Stealth CMEs Associated with the Eruption of Coronal Plasma channel and Jet-Like Structure
我们使用\textit{Atmospheric Imaging Assembly/Solar Dynamic Observatory}（AIA/SDO）和\textit{Solar TErrestrial RElations Observatory}（STEREO）-A航天器数据分析了日冕等离子体通道（CPC）和上覆通量绳的喷发。CPC首先以其低而非常微弱的日冕信号爆发。后来，在CPC上方，一个弥散的细通量绳也发展并爆发。CPC的扩展进一步触发了位于其北端的冕洞的旋转喷流状结构。这种喷射状的喷发可能是由于CPC的传播和冕洞的开放场线之间的相互作用而发展起来的。CPC连接了两个小的跨赤道冕洞，分别位于赤道两侧的北半球和南半球。这些喷发共同与隐形型日冕物质抛射和日冕物质抛射有关，日冕物质抛射与喷流状喷发有关。隐身日冕物质抛射的源区位于两个日冕洞之间，由日冕等离子体通道连接。另一个CME也与北半球日冕洞发生的喷流状喷发有关。这些日冕物质抛射的演化没有任何低日冕信号，但却造成了第24个太阳活动周的第三大磁暴。这些隐形日冕物质抛射进一步融合，集体穿越行星际空间。复合CME进一步产生了Dst指数为-176 nT的强烈磁暴（GMS）。行星际磁场的$z$分量[ $B_{z}$ ]在这种相互作用期间转换为负（-18 nT），同时测量地球磁场的扰动（Kp=7）表明地磁暴的开始。
2019-11-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Two Types of Dynamic Cool Coronal Structures Observed with STEREO and HINODE
太阳日冕环在其形成和喷发阶段表现出显着的等离子体运动。另一方面，动态冷日冕结构经常被观察到沿着日冕环传播。在本文中，我们报告了两种类型的动态冷日冕结构的发现，并描述了它们的基本性质。利用日地关系天文台（STEREO）的极紫外成像仪（EUVI）304埃的EUV图像和HINODE上的太阳光学望远镜（SOT）的Ca II滤波图，我们研究了极紫外弧的演化和冷日冕结构的运动学。EUV 304埃的观测表明，一个导弹状的等离子体团沿着拱形轨道移动，平均速度为31 km/s。约3小时后，沿轨迹形成等离子体弧，弧顶逐渐消失，同时弧腿等离子体向下流向弧脚。在星拱形成和消失的过程中，SOT Ca II图像探测了星拱下的动态冷冠结构。通过跟踪这些结构，我们将它们分为两种类型。Ⅰ型为线状，向下流动，平均速度较大，为72 km/s，最后在色球层高度结合成环状纤丝。第二类是可变形的，有时滚动，因为它以37公里/秒的较小速度向下流动，然后在色球层中消失。这两种结构可能是由不同的磁位形控制的。
2009-09-10 physics.space-ph
Characteristics of a Gradual Filament Eruption and Subsequent CME Propagation in Relation to a Strong Geomagnetic Storm
2018年8月26日发生了一场意想不到的强烈磁暴，这是由一个大的宁静区暗条逐渐爆发的缓慢日冕物质抛射（CME）造成的。本文利用遥感和现场观测资料，研究了该日冕物质抛射与强磁暴的关系。外推灯丝周围的日冕磁场，并与EUV观测进行比较。我们确定的传播方向和倾斜角的CME通量绳在太阳附近使用一个分级的圆柱壳（GCS）模型和日地运动学的CME与广角成像观测从STEREO A。我们重建的磁通绳结构，使用梯度Shafranov技术的基础上，在地球上的原位测量，并比较它与太阳观测和GCS的结果。我们的结论是：（1）暗条的爆发异常缓慢，且发生在日冕场衰减指数临界高度较低的区域：（2）日冕物质抛射通量绳的轴在日冕和行星际空间都有旋转，倾向于与当地的日球电流片对齐;（3）日冕物质抛射位于慢速太阳风和快速太阳风之间，在1天文单位处日冕物质抛射内部的磁场增强，（4）磁暴是由于磁场增强和磁绳旋转导致磁绳在1天文单位处向南运动引起的。
2019-08-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Investigating Two Successive Flux Rope Eruptions In A Solar Active Region
我们调查了2012年1月23日两次连续的通量绳（FR 1和FR 2）爆发导致的两次日冕物质抛射（CME）。在CME爆发前的大气成像组件高温通带图像中，这两个FR都表现为EUV通道结构。通过拟合它们的高度演变与一个函数组成的线性和指数分量，我们确定了高的时间精度的FR脉冲加速度的开始时间的第一次。利用这一起始时间，我们将低日冕中FRs的演化分为两个阶段：缓慢上升阶段和脉冲加速阶段。在FR1的缓慢上升阶段，零星的EUV和UV增亮的出现以及沿极性反转线的强剪切表明准分界线层重连可能启动缓慢上升。另一方面，对于FR2，我们主要贡献其缓慢上升的FR1喷发，这部分地打开了上覆场，从而减少了磁约束。在脉冲加速阶段开始时，FR 1（FR 2）达到84.4 $\pm$ 11.2 Mm（86.2 $\pm$ 13.0 Mm）的临界高度，其中，上覆场随高度的下降足够快以触发环面不稳定性。经过很短的间隔（$\sim$ 2分钟），耀斑发射开始增强。这些结果揭示了复合活动涉及多个磁FR，并进一步表明，理想环面不稳定性可能起着至关重要的作用，启动脉冲加速的CME。
2013-04-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A STEREO Survey of Magnetic Cloud Coronal Mass Ejections Observed at Earth in 2008--2012
我们确定了日冕物质抛射（CME）与磁云（MC）观测到的风航天器从2008年到2012年中期，这段时间内，两个立体声航天器定位良好，研究地球定向CME。我们发现，在这段时间内，48个风MC中有31个可以清楚地与CME联系起来，CME在STEREO图像中可以从太阳到近1 AU进行跟踪。对于这些事件，我们进行完整的三维重建的CME的结构和运动学，假设磁通绳形态的CME的形状，考虑到完整的补充立体声和SOHO成像的限制。我们发现，从成像推断的磁绳的方向和大小与从风数据推断的MC方向和大小没有很好的相关性。然而，MC区域内的速度通过基于图像的重建被相当好地再现。我们的运动学测量是用来提供简单的处方预测日冕物质抛射到达地球的时间，提供了一系列的距离从太阳日冕物质抛射速度测量可能。最后，我们讨论了与不同的表面现象（耀斑，灯丝喷发，或没有表面活动）的CME通量绳的形态和运动学的差异。
2017-01-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Heliospheric Observations of STEREO-Directed Coronal Mass Ejections in 2008--2010: Lessons for Future Observations of Earth-Directed CMEs
我们提出了一个日冕物质抛射（CME）的研究，影响了2008年1月至2010年初的STEREO航天器之一。我们把我们的研究集中在20 CME的观测远程的太阳层成像仪（HI）板载的其他STEREO航天器到大日心距离。我们比较了固定披和调和平均（HM）拟合方法的预测，这只是不同的假设几何的CME。有可能利用这些技术从遥感观测中确定日冕物质抛射的传播方向、到达时间和最终速度，并与现场测量结果进行比较。我们发现的证据表明，对于大视角，HM拟合方法预测的CME方向更好。然而，这可能是由于这样一个事实，即只有宽CME可以成功地观察到当CME传播超过100度从观测航天器。总共有八个日冕物质抛射，起源于一个立体声航天器看到的肢体后面，可以跟踪，它们到达另一个立体声航天器的时间可以成功预测。这包括CME，例如2009年12月4日和2010年4月9日的事件，这些事件是在距离其传播方向130度的地方观察到的。因此，我们预测，一些地球指向的日冕物质抛射将被观测到的HI，直到2013年初，当地球和STEREO航天器之一之间的分离将类似于分离的两个STEREO航天器在2009 - 2010年。
2012-05-11 astro-ph.SR physics.space-ph
A Coronal Mass Ejection followed by a prominence eruption and a plasma blob as observed by Solar Orbiter
2021年2月12日，两次连续的喷发发生在西翼上方，沿着日地线观察。第一个事件是一个典型的缓慢的日冕物质抛射（CME），随后$\sim 7$小时后，一个较小的和准直的日珥喷发，相对于CME向南起源，随后是一个等离子体斑点。不仅SOHO和STEREO-A飞行任务观测到了这些事件，而且太阳轨道器（SolO）上的一套遥感仪器也观测到了这些事件。这项工作展示了如何将全太阳成像仪（FSI），Metis日冕仪和日光层成像仪（SoloHI）从SolO角度获得的数据结合起来，以研究喷发和不同的源区。此外，我们还展示了如何分析梅蒂斯数据，以提供有关太阳爆发的新信息。不同的三维重建方法被应用到不同的航天器，包括遥感仪器上的SolO获得的数据。将由Metis通道在可见光（VL）和H I Lyman $-α$线（UV）中获得的图像组合以导出关于膨胀等离子体的物理信息。偏振比技术也首次应用于在VL通道中采集的Metis图像。这两次喷发都是从它们的源区到它们在中间日冕中的扩张进行3D跟踪的。由于VL和UV Metis数据的结合，在中间日冕中第一次形成了CME后的电流片（CS）。还首次测量了CME后沿CS传播的等离子体温度梯度。将极化比技术应用于Metis数据表明，由于四种不同极化测量的组合，误差减小了$\sim 5-7$ %，从而更好地约束了等离子体的三维分布。
2022-02-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Energetic Particle Event Associated with the 2012 July 23 Extreme Solar Storm
我们研究了与2012年7月23日极端太阳风暴相关的太阳高能粒子（SEP）事件，STEREO和L1航天器提供了多点遥感和原位观测。在STEREO A的1天文单位附近观测到的极端太阳风暴具有超快激波和极强的喷出物磁场，是由连续的日冕物质抛射（CME）组合造成的。与此同时，STEREO和ACE和SOHO等近地航天器观测到高能粒子，表明粒子在1 AU处有很宽的纵向分布。结合SEP观测和现场等离子体和磁场测量，我们研究了SEP事件与相关激波和CME的纵向分布。我们的研究结果强调了太阳爆发形成的内日球层的复杂磁结构。粒子强度、质子各向异性分布、元素丰度比、磁连接性和光谱的研究也为粒子的加速、输运和分布提供了重要线索。
2016-07-11 astro-ph.SR physics.space-ph
A Coronal Mass Ejection and Magnetic Ejecta Observed In Situ by STEREO-A and Wind at 55$^\circ$ Angular Separation
我们提出了一个分析{ \it原位}和遥感测量的日冕物质抛射（CME），爆发于2021年2月20日，并影响了太阳地关系天文台（STEREO）-A和{ \it风}航天器，这是由55 $^\circ$纵向分开。在2021年2月24日，两个航天器的测量结果都与磁喷出物（ME）的通过一致，使其成为报道的最广泛的多航天器ME探测之一。CME与太阳南半球的低倾斜和宽灯丝喷发有关，它在E34附近的STEREO-A和{ \it Wind}之间传播。在STEREO-A，测量结果表明，在高速流（HSS）结束后2- 3天，有一个中等速度（$\sim 425$ ~km\，s $^{-1}$）的激波驱动ME通过。在{ \it Wind}处，测量显示更快（$\sim 490$ ~km\，s $^{-1}$）和更短的ME，之前没有激波或鞘，并且发生在HSS的后部。在这两个航天器上测得的ME方向与靠近弯曲通量绳腿的通道一致。在{ \it Wind}观测到的ME持续时间很短，两个航天器之间的超热电子俯仰角数据存在差异，这是唯一不满足共同预期的结果。我们讨论的后果，这些测量对我们的理解的CME的形状和程度和缺乏明确的签名之间的相互作用的CME和HSS。
2022-03-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Toward a Unified Explanation for the Three-part Structure of Solar Coronal Mass Ejections
日冕物质抛射（CME）与磁通量绳（MFR）的喷发有关，MFR通常在活动区表现为热通道，在太阳平静区表现为冕洞。当用白光日冕仪成像时，日冕物质抛射在日冕下部通常表现出经典的三部分结构，包括亮锋、暗腔和亮核。几十年来，亮核和暗腔分别被认为是爆发的日珥和MFR。然而，最近的研究清楚地表明，日珥和热通道MFR都可以作为CME的核心。目前的研究提出了一个由2010年10月7日日冕日珥空洞爆发引起的三部分CME，从两个有利的角度进行观测，即，从地球的侧面和面对从日地关系天文台（STEREO）。观测结果表明：（1）首次在极紫外波段记录到爆发冕腔为通道状结构，类似于热通道形态，被称为暖通道;（2）在STEREO-A白光日冕图中，极紫外波段的日珥和暖通道MFR（冕腔）都演化为CME核心。这些结果支持了我们对CME的三部分结构的统一解释，其中双折射和MFR（热或暖通道）都是明亮核心的原因。
2022-05-24 astro-ph.SR physics.space-ph
The Width of Magnetic Ejecta Measured Near 1 au: Lessons from STEREO-A Measurements in 2021--2022
利用STEREO-A与L1的双视角观测，本文约束了近1 au磁抛射物的角宽度，发现其典型值仅约20°–30°。
2023-12-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Investigation of energetic particle release using multi-point imaging and in situ observations
2012年1月27日的太阳爆发导致了STEREO A和近地航天器（相隔108 \degree）观测到的广泛分布的太阳高能粒子（SEP）事件。该事件伴随着X级耀斑、极紫外波和快速日冕物质抛射。我们调查的粒子释放，通过比较粒子在航天器上的释放时间和时间时，源和航天器之间的磁连接建立。极紫外波在下日冕中传播到航天器的磁足点，激波在上日冕中扩展到连接航天器的开放场线被认为是粒子释放的原因。我们跟踪EUV波的演变，并使用EUV和白光观测模型的冲击传播。没有明显的证据表明EUV波到达STEREO A或L1观测者的磁足点。我们的冲击波模型表明，在L1观测到的粒子释放时间与冲击波首次与连接L1观测者的磁场线建立接触的时间一致。STEREO A观察到的颗粒释放相对于电击最初通过磁场线连接到STEREO A的时间延迟。我们认为，粒子加速效率的冲击连接到航天器的一部分，确定在航天器的高能粒子的释放。
2018-08-15 astro-ph.SR physics.space-ph
Comparing observations of the closely located JUICE and STEREO-A spacecraft during the widespread solar energetic particle event of 2024 May 13
本研究利用2024年5月13日SEP事件期间JUICE与STEREO-A位置邻近的契机，对比两者的观测数据，验证了JUICE上RADEM仪器的探测能力，并给出了不同能量下的通量相互校准因子。
2025-06-06 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Where Do Periodic Density Structures Acquire Coherence? A Low-Coronal Resonator Candidate and a 12-Event STEREO/SECCHI Transfer Test
National Technical University of Ukraine, Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute（乌克兰国立技术大学，伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院）
该研究通过分析12个STEREO/SECCHI事件，探究周期性密度结构的相干性来源，发现其向外排序可存续，低日冕节奏可能调制等离子体释放但会被传播破坏，确定了低日冕谐振器候选体。
2026-08-26 astro-ph.SR physics.space-ph
A Pileup of Coronal Mass Ejections Produced the Largest Geomagnetic Storm in Two Decades
本研究结合多点成像与原位观测分析2024年5月二十年来最强地磁暴，发现连续日冕物质抛射叠加及活动区磁场构型差异决定其超常地磁效应。
2024-09-17 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
