Decayless low-amplitude kink oscillations: a common phenomenon in the solar corona?
本文研究了最近在太阳动力学天文台(SDO)/AIA数据中发现的日冕扭折振荡的无衰减机制。与由脉冲动力学过程激发的衰减扭结振荡相反,这种类型的横向振荡与任何外部脉冲冲击(如耀斑或CME)无关,并且没有显示出任何显著的衰减。此外,这些无衰减振荡的振幅通常低于衰减振荡的振幅。这项研究的目的是估计这种现象的普遍性及其特征。我们分析了2013年1月在SDO/AIA的171 A通道中观察到的21个活动区域(NOAA 11637- 11657)。对于每个活跃区域,我们检查了六个小时的观测,构建了位于明显明亮环上的狭缝的时间-距离图。视觉识别时间-距离图中的振荡模式,并测量振荡周期和振幅。我们还估计了每个振荡环的长度。低振幅无衰减扭结振荡被发现是存在于大多数的分析活动区域。振荡周期在1.5 ~ 10分钟之间。在两个观测条件不足的活跃区域,我们没有发现任何振荡模式。发现振荡周期随振荡环的长度而增加。所考虑的日冕振荡类型是日冕中的一种常见现象。建立的依赖性的振荡周期上的循环长度是一致的,他们的解释在驻波扭结波。
2015-09-18 astro-ph.SR
A statistical study of decaying kink oscillations detected using SDO/AIA
尽管在过去的十年里对日冕环的扭结振荡进行了深入的研究,但利用太阳动力学天文台(SDO)的数据对振荡参数进行了大规模的统计学上有意义的调查。我们进行了统计研究的扭结振荡使用极紫外(EUV)成像数据从以前编制的目录。我们分析了SDO上的大气成像组件(AIA)在其运行的前四年(2010-2014)中观察到的58个扭结振荡事件。振荡的参数,包括初始的表观振幅,周期,长度的振荡回路,和阻尼进行了研究,为120个单独的回路振荡。通过对初始回线位移和振幅的分析,得出了初始回线位移一般决定初始振幅的结论。发现周期与环路长度成比例,并且数据云的线性拟合给出了Ck =(1330+/-50)km s-1的扭结速度。数据的主体对应于范围Ck =(800-3300)km s-1的扭结速度。进行了52个指数阻尼时间的测量,并且注意到,阻尼曲线中的至少22个可以通过非指数曲线和指数曲线的组合而不是纯指数阻尼包络线来更好地近似。还有另外10种情况,其中曲线看起来完全是非指数的,并且没有测量阻尼时间。指数阻尼时间与周期的缩放被发现,遵循先前建立的线性缩放这两个参数之间。
2015-11-11 astro-ph.SR
Traveling kink oscillations of coronal loops launched by a solar flare
本文利用SUTRI、AIA和STIX观测2022年9月29日耀斑事件,首次发现沿日冕环传播的扭结脉冲演化为驻立扭结振荡,并测得周期、衰减时间及谐波共存特征。
2023-06-21 astro-ph.SR
Polarization of decayless kink oscillations in a 3D MHD coronal loop model
Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系统研究所);The University of Graz(格拉茨大学);Institut für Sonnenphysik (KIS)(太阳物理研究所)
本研究通过三维磁流体动力学模拟首次展示了无衰减kink振荡的自洽产生,并揭示其线性极化特性,支持自维持波驱动机制。
2026-01-07 astro-ph.SR
X6.9-class Flare Induced Vertical Kink Oscillations in a Large-Scale Plasma Curtain as Observed by SDO/AIA
我们提出了罕见的观测证据,垂直扭结振荡的层流和扩散的大规模等离子体幕所观察到的大气成像组件(AIA)上的太阳动力学天文台(SDO)。2011年8月9日在活动区11263发生的X6.9级耀斑引发了一个全球性的大尺度扰动,该扰动在等离子体幕上方的一个狭窄通道中传播,并产生了一个低密度区域,在观测图像数据中表现为变暗。这种大规模的传播扰动作为一个非周期性的驱动器,与等离子体幕的顶部不对称和倾斜的相互作用,并触发观察到的振荡。在幕的深层,我们发现了两个周期(795 s和530 s)的垂直扭折振荡的证据。由于日冕变暗而导致密度不均匀的磁幕表面上,还观察到非衰减垂直振荡(周期$\approx$ 763-896 s)。我们推断,全球大尺度扰动触发的垂直扭结振荡在更深的层,以及在大尺度等离子体幕的表面上。激发波的性质强烈地依赖于局部等离子体和磁场条件。
2013-10-03 astro-ph.SR
Observational signature of continuously operating drivers of decayless kink oscillation
本文通过2023年6月20日X1.1级耀斑的多波段观测,发现日冕环无衰减扭折振荡与耀斑准周期脉动具有相似周期且峰值相互对应,提出耀斑QPPs的重复能量释放可作为无衰减振荡的连续外部驱动源。
2023-11-28 astro-ph.SR
New analytical and numerical models of solar coronal loop: I. Application to forced vertical kink oscillations
目的。我们构建了一个新的太阳日冕环的分析模型,它是嵌入在一个重力分层和磁约束的大气。在此解析模型的基础上,我们设计了一个日冕环的数值模型。我们采用它进行数值模拟的垂直扭结振荡的外部驱动器激发。方法.我们的太阳大气模型是通过采用一个现实的温度分布和指定的弯曲磁场线,构成一个日冕环。该回路由2D理想磁流体动力学方程描述,并由FLASH代码数值求解。结果垂直扭折振荡是由光球顶部的垂直速度分量中的周期驱动器激发的。对于振幅为3 km/s的受迫驱动器,激发的振荡在其速度上表现出约1.2 km/s的振幅,并且环顶点在约100 km的位移上以其振幅振荡。结论.新设计的日冕环的分析模型被用于数值模拟的垂直扭结振荡,这与最近的观测结果的衰减无扭结振荡激发太阳环。该模型将对日冕环中的波和等离子体动力学的研究产生进一步的影响,揭示局部太阳大气中的能量和质量传输机制的物理学。
2014-11-27 astro-ph.SR
Horizontally Polarized Kink Oscillations Supported by Solar Coronal Loops in an Asymmetric Environment
本研究使用三维MHD模拟探讨非对称环境中日冕环的水平偏振扭折振荡,发现非对称性导致上下边界小尺度结构发展不同,但共振吸收和相位混合仍能发生。
2024-02-17 astro-ph.SR
Quasi-Periodic Pulsations Driven by Structural Oscillations in a Kink-Unstable Flaring Coronal Loop
本研究通过三维磁流体动力学模拟及回旋同步辐射前向建模,探究扭结不稳定耀斑日冕环的结构振荡与准周期脉动的关联,发现辐射振荡由香肠模和扭结模驱动但频率关系复杂,为耀斑环物理参数诊断提供基础。
2025-10-06 astro-ph.SR
Resonant absorption of kink oscillations in coronal flux tubes with continuous magnetic twist
日冕扭曲磁场的存在有观测证据。本文研究了磁通量管中磁流体动力学(MHD)扭折波的共振阻尼。考虑了具有连续磁扭转和径向非均匀密度分布的管的实际模型。利用线性MHD方程组在密度不均匀区外的解,通过与薄过渡层边界层上的解的适当联系,得到了扭折波的色散关系。研究了波浪的振荡频率和阻尼率与扭转参数和纵向波数的关系。对于本文所考虑的通量管参数,我们得到快速阻尼的扭结波的观测。为了证明这种快速阻尼的合理性,根据方位角扭结模式数的符号,$m=+1$或$m=-1$,背景磁场必须分别具有左手或右手扭曲轮廓。对于这里考虑的模型,共振吸收只发生在扭转参数是在由密度对比度指定的范围内。
2019-09-21 astro-ph.SR
The Effect of Gravitational Stratification on Kink Oscillations in Curved Coronal Loops
Institute of Frontier and Interdisciplinary Science, Shandong University(山东大学前沿交叉科学研究中心);Shandong Key Laboratory of Space Environment and Exploration Technology, Institute of Space Sciences, Shandong University(山东大学空间科学学院)
本研究探讨引力分层对弯曲日冕环kink振荡频率的影响,发现垂直极化基模频率与WKB近似偏差较大,而水平极化基模和泛音频率则更符合WKB近似和局部阿尔芬频率。
2026-02-13 astro-ph.SR
Horizontally and vertically polarized kink oscillations in curved solar coronal loops
本文通过理想MHD三维模拟研究弯曲日冕环的水平与垂直偏振扭结振荡,发现密度分层会显著增大水平偏振频率偏差,并首次证实波隧穿侧向泄漏弱于共振吸收。
2024-04-08 astro-ph.SR
The spectrum of kink-like oscillations of solar photospheric magnetic elements
最近,新的高空间和时间分辨率的太阳光球观测的可用性,允许在小的磁性元素的振荡的研究。已经发现,小的磁性元件承载着丰富多样的振荡,可检测为强度、纵向或横向速度波动,这些波动被解释为MHD波。小的磁性元素,达到或低于现代太阳望远镜目前的空间分辨率,被认为在太阳大气层上层的能量收支中发挥着相关的作用,因为它们被发现覆盖了太阳光球层的很大一部分。不幸的是,有限的时间长度和/或节奏的数据集,或存在的看到引起的影响,阻止了,到目前为止,在小的磁性元件的扭结状振荡的功率谱的估计具有良好的精度。受此启发,我们通过利用Hinode卫星上的太阳光学望远镜获得的持续时间很长且节奏很高的数据,研究了小磁性元素中的扭结状振荡。在这项工作中,我们提出了这种分析的结果,通过研究扭结状振荡的功率谱密度的统计基础上。我们发现,小的磁性元素表现出大量的光谱特征在1-12兆赫的范围内。更有趣的是,这些光谱特征中的大多数在磁性元素之间并不共享,而是代表每个磁性元素本身的独特签名。
2013-10-09 astro-ph.SR
Two-Spacecraft Detection of Short-period Decayless Kink Oscillations of Solar Coronal Loops
极紫外线成像仪(EUI)的高分辨率成像仪(HRI)和大气成像组件(AIA)于2021年11月5日22时58分至11月6日00时27分同时捕获了一组环的无衰减扭结振荡。通过处理由两台仪器用运动放大技术拍摄的图像序列来分析振荡。所分析的环长约51 μ m,振荡周期短,为1-3 min(平均1.6 min),位移振幅为27-83 km。与HRI相比,AIA记录的信号延迟了66秒,这与从太阳到每个仪器的光旅行时间差一致。在校正该时间差之后,来自两个数据的信号之间的互相关系数在0.82至0.97之间变化,表明它们具有良好的一致性。这项工作证实,HRI看到了与AIA相同的振荡,这是EUI进行更短时间尺度检测之前必要的第一步。此外,我们的研究结果表明的鲁棒性的去抖动过程中的扭结振荡与HRI的研究。
2022-09-05 astro-ph.SR
Non-axisymmetric oscillations of stratified coronal magnetic loops with elliptical cross-sections
本文研究了密度沿磁管方向变化的椭圆截面直磁管的非轴对称振动。导出了薄壁管近似下弯折和开槽模式的控制方程。我们发现有两种扭结模式,沿着椭圆形横截面的大轴和小轴极化。我们已经证明,第一泛音和基波的频率比是相同的两个扭结模式和独立的椭圆轴的比例。在此基础上,我们得出结论,大气尺度高度的估计使用的基波和第一泛音的日冕环扭结振荡的同时观测是独立的环横截面的椭圆率。
2010-11-10 astro-ph.SR
Transverse kink oscillations in the presence of twist
磁扭曲被认为在日冕环中起着重要的作用。磁扭曲对稳定磁流体动力学(MHD)波的影响还不清楚,因为它们很少在相关情况下进行研究。本文的目的是研究磁扭曲对稳定横向扭折振荡的影响。本文数值计算了具有磁扭转的磁流体环模型的传播波和驻波的本征模。假设磁场的方位角分量与纵向分量相比较小。在我们的分析中,我们没有考虑共振阻尼模式或扭结不稳定性。对于非恒定扭转,MHD波模式的频率分裂,这对驻波具有重要影响。这是不同的退化的情况下,具有恒定的扭曲,其特征在于由一个方位角分量的磁场,线性增加的径向坐标的平衡模型。在扭曲的存在下,固定扭结的解决方案的特点是沿管的横向位移的偏振的变化。对于弱扭转,在细管近似下,驻模的频率不变,管以相应直管的扭结速度振荡。偏振的变化与扭曲程度成线性比例。这对扭结模式的观测有影响,因为偏振变化的检测可以用作估计振荡环路中扭曲的间接方法。
2012-10-30 astro-ph.SR
Coronal kink oscillations and photospheric driving: combining SolO/EUI and SST/CRISP high-resolution observations
本研究结合SolO/EUI与SST/CRISP高分辨率观测,量化了不同活动区光球驱动日冕环扭转振荡的特性,发现光球强度与振荡振幅存在关联,为光球驱动机制提供观测约束并可验证数值模型。
2025-02-28 astro-ph.SR
Damped kink oscillations of flowing prominence threads
在高分辨率观测中,经常有关于太阳黑子中细线横向振荡的报道。观测的两个典型特征是振荡在时间上被阻尼,并且检测到沿着线程的同时质量流。流动导致密集的线沿着突出的磁性结构移动,同时线振荡。的振荡已被解释为常设磁流体动力学(MHD)扭结波的磁通量管,支持线程。阻尼最有可能是由于等离子体不均匀性引起的共振吸收。地震学技术是利用观测资料结合磁流体动力学理论来估计日珥的物理参数。本文从理论上研究了流动和共振吸收的联合作用对突出螺纹中扭结驻波振幅的影响。我们发现,流量和共振吸收可以是竞争的影响的幅度或两者都可以有助于阻尼的振荡,这取决于瞬时位置的线程内的突出的磁性结构。振幅分布偏离了静态通量管中共振阻尼扭结波的经典指数分布。与静态情况相比,流动还引入了振荡周期的渐进移位,尽管这种效应通常是次要的。我们通过使用旨在模拟真实观测的合成数据来测试地震学估计的鲁棒性。线流的影响可以显著地影响横向不均匀长度尺度的估计。随机背景噪音的存在增加了这种估计的不确定性。对于不考虑水流影响的地震学估计,需要谨慎。
2012-09-15 astro-ph.SR
Microwave response to kink oscillations of a plasma slab
研究了线性扭折快磁声波对等离子体板微波辐射强度的调制。板片沿直的磁场伸展,并且可以表示例如太阳日冕中的耀斑活动区域中的电流片,或者流光或伪流光柄。等离子体密度在垂直方向上是不均匀的,并由对称的爱泼斯坦轮廓描述。等离子体参数$β$取为零,这是一个很好的近似太阳日冕活动区。微波辐射是由温和的相对论电子占据振荡板内的一层,并通过回旋同步加速器(GS)机制辐射。在GS光谱的光学薄部分模拟了微波发射的光变曲线,并分析了它们的典型傅里叶光谱。结果表明,微波对线性扭折磁流体动力学波的响应是非线性的。结果表明,当波节处的微波光变曲线以与扰动扭折模相同的频率振荡时,波腹处的微波振荡频率是扭折振荡频率的两倍。当从节点滑动到反节点时,发生从一种类型的光变曲线到另一种类型的光变曲线的逐渐变换。该结果不依赖于振荡板内部的GS发射层的宽度。这一发现应被视为在太阳和恒星耀斑的微波准周期脉动的解释。
2023-02-01 astro-ph.SR
Detection of kink oscillations in solar coronal loops by a CNN-LSTM neural network
本研究开发了结合浅层卷积神经网络和长短期记忆网络的CNN-LSTM混合模型,用于在大量高分辨率成像数据中自动探测日冕环扭折振荡,在合成数据上准确率超98%,在真实SDO/AIA数据上达83.7%。
2025-09-18 astro-ph.SR
The effect of longitudinal flow on resonantly damped kink oscillations
最有希望的机制,对阻尼的扭结振荡的冕环是共振吸收。在这种情况下,以往的研究大多忽略了沿磁场线的明显平衡流动的影响。一般来说,流量是亚阿尔夫韦尼克,因此相对缓慢。在这里,我们调查的线性扭结磁流体波的谐振吸收的圆柱形磁通量管的目的是确定的前向和后向传播波的频率的变化和由于流动的阻尼时间的修改平衡流的效果。考虑了密度和纵向流沿径向同时变化的环模型。我们使用薄管薄边界(TTTB)近似,以计算阻尼率。在不假设TTTB近似的情况下,也解决了全电阻特征值问题。使用小的流量比和阿尔文速度,我们推导出简单的解析表达式的阻尼率。解析表达式与电阻本征模的计算结果吻合得很好。在典型的日冕条件下,当密度层的特征尺度与速度层的特征宽度相近或小于速度层的特征宽度时,流动对阻尼扭折振荡的影响很小。然而,在相反的情况下,阻尼率可以显着改变,特别是对于向后传播的波,这是无阻尼,而向前波是过阻尼。
2009-12-21 astro-ph.SR
Kink Oscillations of a Curved, Gravitationally Stratified Coronal Loop
观测到日冕中的磁场环振荡,这些振荡被假定为共振扭折波的叠加。到目前为止,这些振荡的大多数分析集中在计算的频率变化,结果在扭结波速度的空间变化。此外,大多数人忽略了重力,并将环视为直管。这里我们忽略了波速的空间变化,但自洽地在平衡环模型和波动方程中包括了重力和环曲率的影响。我们把日冕环模拟成一个孤立的、薄的、固定在光球层两个点上的磁性纤维。环的平衡形状由磁浮力和磁张力之间的平衡确定,其特征在于通常较小的磁键数ε| ε| << 1.这种平衡产生了一个具有可变曲率半径的环。这种环的共振扭折波有两种相互解耦的极化:运动完全在环平面内的波(正常振荡)和运动完全水平,垂直于环平面的波(副正常振荡)。对于小磁键数,我们用微扰理论求解了两种极化的本征解。对于相同阶数的模态,正常振动的本征频率比副正常振动的本征频率小。附加力的浮力和磁张力从弯曲的环路增加和减少模式频率,分别。第一泛音的频率的基本模式的比率被修改的浮力和曲率的列入。我们发现,正常的偏振具有超过规范值2的频率比,而副正常偏振具有小于2的比率。
2012-09-25 astro-ph.SR
Amplitudes and energy fluxes of simulated decayless kink oscillations
最近使用SDO航天器上的大气成像组件(AIA)仪器进行的观测表明存在无衰变的日冕扭结振荡。这些横向振荡与耀斑或日冕物质抛射等任何外部现象无关,并且表现出比外部激发的衰减振荡明显更低的振幅。数值研究已经成功地再现了这种无衰减振荡的形式的脚点驱动的驻波在日冕环路,并把它们作为一个可能的机制,波加热的太阳日冕。我们的目的是调查观察到的振幅的振荡和输入的能量通量从不同的驱动程序之间的相关性。我们进行3D MHD模拟在单一的,直的,密度增强的日冕通量管不同的驱动程序,在重力的存在。在不同的谱线的合成图像构造与使用的FoMo代码。Kelvin-Helmholtz不稳定性的发展导致通量管和热电晕之间的等离子体混合。一旦KHI完全发展,无衰减振荡的振幅仅显示与驱动强度的弱相关性。我们发现,低振幅无衰减扭结振荡可能对应于宁静太阳辐射损失的顺序显着的能量通量。从我们的合成成像数据的输入能量通量和观察到的振幅之间的明确的相关性不能建立。驱动因子越强,线宽估计能通量的值越高。最后,估计的能量通量的光谱数据的LOS角的影响,有利于结合分析的成像和光谱数据的单振荡回路。
2019-06-05 astro-ph.SR
Determining the Polarisation of a Coronal Standing Kink Oscillation Using Spectral Imaging Techniques with the Coronal Multi-channel Polarimeter (CoMP)
本研究利用 CoMP 的光谱成像数据,通过分析日冕环驻立扭曲振荡在两个垂直平面上的速度与相位关系,首次从单一视角推断出该振荡为水平偏振,并发现线宽具有周期性增强。
2025-03-07 astro-ph.SR
Phase Mixing of Kink MHD Waves in the Solar Corona: Viscous Dissipation and Heating
磁流体动力学(MHD)扭折波在日冕通量管中被频繁观测到,这使其成为日冕地震学的重要工具。在这里,粘性的效果上的扭结波的演变进行了研究。为此,我们在长波长极限下求解了径向非均匀通量管中不可压缩线性化粘性MHD方程的初值问题。使用模态展开技术的时空行为的扰动得到。我们确认,对于大雷诺数代表的日冕等离子体的扭结振荡的振幅的递减是由于共振吸收机制,将全球横向振荡的旋转运动中的不均匀层的通量管。我们发现,粘度抑制相混合率的扰动在不均匀区域的通量管,并防止在系统中的小尺度的连续建立,一旦达到足够小的规模。通过计算粘性耗散函数,研究了通量管非均匀层中粘性对等离子体的加热。当雷诺数为10^6-10^8时,扭结波的能量在扭结振荡的2 ~ 8个周期内转化为热量。对于更大和更现实的雷诺数,加热发生后,主要是全球扭结振荡阻尼,并没有显着的加热发生在可观察到的横向运动的通量管。
2020-05-09 astro-ph.SR
On the Effect of Coronal Rain on Decayless Kink Oscillations of Coronal Loops
本研究通过分析2014年的日冕雨事件,发现日冕雨会使日冕环无衰减扭曲振荡的周期和振幅显著增加,若不考虑日冕雨影响将导致日冕震学诊断产生显著偏差。
2024-05-12 astro-ph.SR
Damping of nonlinear standing kink oscillations: a numerical study
我们的目的是研究非线性区域中日冕环的基本扭结模式,研究与非线性效应有关的环截面能量演化和振荡幅度的变化,特别是Kelvin-Helmholtz不稳定性(KHI)的发展。我们运行的想法,高分辨率的三维(3D)磁流体动力学(MHD)模拟,研究初速度振幅和不均匀层厚度的影响。我们模拟的日冕环作为一个直的,均匀的磁通量管与外部不均匀层,嵌入在一个直的,均匀的磁场。我们发现,对于低振幅,不允许的KHI在模拟时间内发展,阻尼时间同意与共振吸收理论。然而,对于更高的振幅,KHI围绕振荡回路的存在可以改变回路的演化,导致在某些情况下比线性理论预测的阻尼快得多。这就质疑了基于线性理论应用于观测阻尼剖面的地震学方法的准确性。
2016-09-22 astro-ph.SR
Mode coupling in solar spicule oscillations
在具有振荡的实际介质中,微扰可以引起不同模式之间的能量转移。解释为模式之间的相互作用的扰动被推断为模式耦合。在太阳针状体等非均匀介质中,模式耦合过程会导致扭折波与局域阿尔芬波的耦合。这种耦合实际上发生在任何条件下,当密度在径向方向上存在平滑变化时。这个过程被看作是介质中横向扭折波的衰减。为了研究由于模式耦合引起的扭折波的阻尼,对针状体中的初始波进行了2.5维的数值模拟。初始扰动被假定为在垂直于骨针轴的平面内。所考虑的扭折波是一个驻波,它表现出指数阻尼的非均匀层发生模式耦合后。
2015-11-15 astro-ph.SR
The effect of the environment on the P1/P2 period ratio for kink oscillations of coronal loops
横向环振荡的P1/P2周期比目前用于诊断冠状环的纵向结构,因为其偏离2本质上与沿冠状环的密度标度高度和/或磁场的亚分辨率结构有关。同样的技术不仅可以应用于日冕结构,也可以应用于其他振荡的磁性结构。磁结构中的振荡由微分方程描述,微分方程的系数取决于等离子体的纵向结构。使用由McEwan等人(2008)开发的速度矢量横向分量的变分原理,我们研究了环境温度与磁结构温度的不同如何影响典型日冕和日珥条件下的P1/P2比值。可能的变化被转换成在太阳大气中的远程等离子体诊断过程中使用的量。
2011-11-21 astro-ph.SR
Kink oscillations of flowing threads in solar prominences
Hinode/SOT最近的观测表明,MHD波和质量流同时存在于太阳黑子的精细结构中。从理论上研究了日珥流动线中的扭结磁流体动力学驻波。我们将日珥精细结构模拟为一个嵌入日冕中的圆柱形磁管,其两端线绑在光球层中。磁柱是由一个区域与致密的日珥等离子体,这是沿着磁管流动,而其余的通量管被日冕等离子体占据。我们使用WKB近似获得的基本模式的周期和振幅的函数的流速的解析表达式。此外,我们解决了整个问题的数值方法与时间相关的模拟。我们发现,无论是周期和振幅的MHD驻波随时间变化的突出线程沿磁结构的流动。基本扭结模式是一个很好的描述的振荡的时间依赖性的演变,在WKB近似的解析表达式是一致的完整的数值结果。相对于静态情况,流动的存在修改了振荡的周期。然而,对于实际的流速,这种影响可能落在观测的误差条内。由于流动引起的振幅变化导致振荡的明显阻尼或放大,这可以修改由附加阻尼机制引起的实际衰减率。
2011-06-20 astro-ph.SR
Transverse kink oscillations of expanding coronal loops
我们研究了日冕中膨胀环的横向扭折振荡的性质,以及如何利用振荡来诊断等离子体参数和磁场。特别是,我们的目标是分析如何的时间依赖性的环路长度(这里建模的扩展)将影响横向环路振荡的P1 /P2周期比。由于环的形状通过其扩展的不确定性,我们分别讨论的情况下,保持其初始的半圆形的环和环的情况下,从一个半圆形演变成一个椭圆形的环。描述膨胀通量管中振荡的方程由于系数的空间和时间依赖性而变得复杂。使用WKB近似,我们找到近似值的周期和它们的演变,以及周期比。对于小的时间值(接近展开的开始),我们可以采用正则微扰法来找到本征函数和本征频率的近似关系。使用简单的分析和数值方法,我们表明,周期的振荡的日冕环的上升的影响。由于环的长度增加而引起的周期变化对于那些扩展成更结构化(或更冷的日冕)的环来说更加明显。周期的偏差对确定日冕层化的程度有重要意义。膨胀对振荡周期的影响仅在环膨胀的过程中是相当大的,而在环达到其最后阶段时则不是。
2012-07-26 astro-ph.SR
30-min Decayless Kink Oscillations in a Very Long Bundle of Solar Coronal Plasma Loops
研究发现极长日冕环束中存在30分钟无衰减扭结振荡,为非共振起源机制提供了关键证据,并通过磁流体力学地震学获得了可用于空间天气预报的等离子体与磁场诊断信息。
2023-08-10 astro-ph.SR physics.space-ph
Effect of Solar Flares on Decayless Kink Oscillations in Nearby Coronal Loops
Kunming University of Science and Technology(昆明理工大学);University of Warwick(华威大学);Kyung Hee University(庆熙大学);Universidad Bernardo O’Higgins(贝尔纳多·奥希金斯大学);Harbin Institute of Technology, Shenzhen(哈尔滨工业大学(深圳))
研究130个无软X射线准周期脉动的太阳耀斑,探讨邻近耀斑活动是否影响日冕环的无衰减kink振荡,发现振荡幅度变化不显著,尤其对弱耀斑影响较小。
2026-05-12 astro-ph.SR
Resonantly Damped Kink Magnetohydrodynamic Waves in a Partially Ionized Filament Thread
太阳暗条和日珥线的横向振荡经常被报道。这些振荡具有周期短(2 - 10分钟)和在几个周期后被阻尼的共同特征。扭结磁流体动力学(MHD)波模式已被提出负责所观察到的振荡,而在阿尔芬连续共振吸收和离子中性碰撞是最好的候选人是阻尼机制。在这里,我们研究的时间阻尼的扭结MHD波在一个圆柱形的,部分电离的丝状线程嵌入在日冕环境中的解析和数值。线模型是由一个直的和薄的,均匀的丝状等离子体,与横向不均匀的过渡层的等离子体的物理性质不断变化,从灯丝到日冕的条件。磁场均匀且平行于螺纹轴。我们发现,扭结模式是有效地阻尼共振吸收的灯丝振荡的典型波长,阻尼时间与观察兼容。部分电离不影响共振吸收过程,灯丝等离子体电离度只对比观测到的波长短得多的波长的阻尼很重要。据我们所知,这是第一次研究部分电离等离子体中的共振吸收现象。
2009-09-19 astro-ph.SR
On the possibility of using decayless kink oscillations of coronal loops to forecast powerful solar flares and coronal mass ejections
Space Research Institute of the RAS(俄罗斯科学院空间研究所);Institute of Solar-Terrestrial Physics of the Siberian Branch of the RAS(俄罗斯科学院西伯利亚分支太阳-地球物理研究所)
本文通过运动放大和小波分析对比有无强耀斑活动区中日冕环无衰减扭结振荡,发现其行为无系统性差异,初步认为该方法不适用于预报强耀斑和日冕物质抛射。
2025-11-07 astro-ph.SR
Damping of filament thread oscillations: effect of the slow continuum
小振幅的横向振荡通常在高分辨率的细丝观测中看到,即太阳细丝/双折射的精细结构,并且通常在几个周期内阻尼。扭结波模式支持的线程机构提供了一致的解释,这些观察到的振荡。在所提出的机制来解释扭结模式阻尼,共振吸收在阿尔芬连续似乎是最有效的,因为它产生的阻尼时间约3个周期。然而,对于非零β等离子体和典型的日珥条件,扭结模式也共振耦合到慢(或尖)连续模式,这可以进一步减少阻尼时间。在这封信中,我们首次通过分析和数值方法探讨了缓慢连续体对横向线振荡阻尼的影响。线模型由均匀的圆柱形等离子体、不均匀的过渡层和均匀的日冕等离子体组成。我们发现,由于慢共振的扭结模式的阻尼是远远低于由于阿尔芬共振的效率。
2009-03-19 astro-ph.SR
A Statistical Study of Short-period Decayless Oscillations of Coronal Loops in an Active Region
日冕环振荡是日冕中的一种常见现象,通常分为衰减振荡和无衰减振荡。利用太阳轨道器上的极紫外成像仪(EUI)的高分辨率观测资料,统计研究了活动区日冕环短周期(<200 s)的小尺度横向振荡,NOAA 12965.在EUI 174 A图像中共识别出111个冠状环,它们都显示出没有任何明显衰减的横向振荡,被认为是无衰减振荡。振荡周期约为11秒至185秒,中位周期为40秒。因此,它们也被称为短周期振荡。相应的环路长度从约10.5微米到30.2微米,并建立了强烈的依赖性的振荡周期的环路长度,表明短周期振荡是在本质上的扭结模式驻波。根据日冕地震学,扭折速度被测量到约为330 - 1910 km/s,日冕环中的磁场强度被估计为约4.1 - 25.2 G,而无衰减扭折振荡携带的能通量大约在7 W m ^(-2)到9220 W m ^(-2)之间。我们的估计表明,短周期无衰减扭折振荡携带的波能量不能支持活动区的日冕加热。
2022-12-17 astro-ph.SR
Contribution of phase-mixing of Alfvén waves to coronal heating in multi-harmonic loop oscillations
日冕环的扭结振荡被详细地观察和研究,因为它们通过MHD地震学提供了对日冕环结构的独特探测,并通过Alfvén波的相位混合提供了对日冕加热的潜在测试。特别是,最近的观察表明,除了基模之外,环路的驻振荡通常还涉及更高的谐波。这些扭结振荡的阻尼解释模式耦合与阿尔文波。我们调查的后果波为基础的日冕加热的高次谐波和日冕加热观测签名,我们可以用来推断高次谐波扭结振荡的存在。我们进行了一组非理想的磁流体动力学模拟,通过模式耦合的磁通管的扭结振荡的阻尼建模。我们的MHD模拟参数的基础上的地震反演的观察,其中的前三个谐波检测。我们研究了阿尔文波的相位混合,导致系统中的热沉积,我们应用地震反演技术的MHD模拟输出。我们发现由于扭结振荡的阻尼触发的阿尔文波的相位混合引起的加热相对较小,但是我们可以说明i)由于随后的低阶谐波阻尼,加热位置如何漂移。我们还解决了高次谐波和边界壳层的宽度在能量沉积中的作用。我们的结论是,由于相混合的日冕加热似乎没有提供足够的能量来维持太阳日冕的热结构,即使在多谐振荡,这些振荡的发展中发挥抑制作用的较小尺度的结构。
2018-04-27 astro-ph.SR
Polarisation of decayless kink oscillations of solar coronal loops
研究利用 Solar Orbiter 与 SDO 的双视角同时观测并结合正演建模,确定日冕环4分钟无衰减扭结振荡呈水平或弱倾斜线偏振,支持准稳态流动供能机制。
2023-08-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Period Increase and Amplitude Distribution of Kink Oscillation of Coronal Loop
日冕环在太阳大气中普遍存在。这些环圈困扰了天文学家半个多世纪。太阳磁震学(SMS)提供了一种独特的方法来约束日冕环的物理参数。在这里,我们研究了由大气成像组件(AIA)观测到的日冕环振荡的演变。我们测量的几何和物理参数的环路振荡。特别是,我们发现,在三个振荡周期的振荡的平均周期从1048增加到1264秒。我们采用差分发射测量方法,并应用SMS工具。分析了环内外密度的演化。我们发现环内密度的增加和环上磁场强度的减小是振荡周期增大的主要原因。此外,我们还发现该回线的振幅分布不同于均匀回线的振幅分布。有人提出,沿环的磁场强度分布,而不是密度分层是负责这种偏差。周期和振幅分布的变化提供了,在SMS方面,一个新的和前所未有的洞察日冕循环诊断。
2018-03-19 astro-ph.SR
Excitation of Multi-periodic Kink Motions in Solar Flare Loops: Possible Application to Quasi-periodic Pulsations
磁流体动力学(MHD)波常被用来解释太阳耀斑中的准周期脉动(QPP)现象。我们使用三维MHD模拟研究了直耀斑环对扭结状速度扰动的响应,并使用快速回旋同步加速器程序对微波辐射进行了正演模拟。同时产生两个周期的扭折运动,其中长周期分量PL = 57s为径向基本扭折模,短周期分量PS =5.8s为第一漏扭折模。正演模拟结果表明,在某些视线范围内,微波强度存在双周期振荡。将光束尺寸增大到(1”)^2并不能消除微波振荡。我们建议,第一泄漏扭结模式是一个很有前途的候选机制,占短周期QPP。具有高空间分辨率的射电望远镜可以帮助区分这种新机制与香肠模式等传统解释。
2023-01-13 astro-ph.SR
Three dimensional MHD Modeling of Vertical Kink Oscillations in an Active Region Plasma Curtain
2011年8月9日,太阳动力学天文台(SDO)上的大气成像组件(AIA)观测到活动区(AR)11263的X6.9级耀斑,随后在EUV日冕线中的大规模日冕活动区等离子体幕中罕见地检测到垂直扭结振荡。最近检测并分析了周期在8.8- 14.9min范围内的阻尼振荡。我们的目的是研究等离子体幕中磁流体振荡的产生和传播,同时考虑到幕的三维磁场和密度结构。我们还旨在测试和改进冠状地震学,以便比标准方法更准确地确定磁场。我们使用所观察到的形态和动力学条件,以及基于差分发射测量(DEM)分析的日冕幕的等离子体特性初始化的垂直和横向振荡的3D MHD模型,通过实施脉冲激励的速度脉冲模仿耀斑产生的非线性快速磁声传播扰动相互作用的帷幕倾斜。利用初始偶极磁场、等温能量方程和观测参数指导的重力分层密度,对模型进行了简化。利用三维MHD模型,我们能够再现垂直振荡的细节,并研究它们的非线性快磁声脉冲的激发,传播和阻尼的过程,发现与观测一致。我们估计简化板为基础的冠状地震的准确性,通过比较确定的磁场强度的实际值从三维MHD建模结果,并证明考虑到更现实的磁几何形状和密度的重要性,以改善冠状地震。
2015-05-20 astro-ph.SR
Effect of magnetic twist on nonlinear transverse kink oscillations
磁扭曲被认为在太阳大气的许多结构中起着重要的作用。扭曲的作用之一是改变磁管本征模的性质。在线性制度常设扭结解决方案的特点是沿扭曲管的横向位移的偏振的变化。在非线性制度,磁扭曲影响的剪切不稳定性,出现在管边界时,它是横向振荡的发展。这些Kelvin-Helmholtz不稳定性(KHI)要么是由在管的内部和外部之间的尖锐边界的边缘处的速度的方位角分量中的跳跃产生的,要么是由当存在光滑的非均匀层时由相混合产生的连续的小长度尺度产生的。在这项工作中,扭转的效果是一致的调查,通过解决时间相关的问题,包括能量转移到非均匀层的过程。结果发现,扭曲总是延迟出现的剪切不稳定性,但薄的非均匀层的管的效果是相对较小的中等值的扭曲。相反,对于具有厚层的管,扭曲的影响要大得多。这可能有一些重要的影响,对横向扭结模式和KHI本身的观测。
2017-12-19 astro-ph.SR
On the Modeling of Kink Oscillations in Fine-Structured Coronal Loops with Field-aligned Nonlinear Longitudinal Disturbances
National Institute of Technology Delhi(德里国家理工学院);University of Dundee(邓迪大学);University of Maryland College Park(马里兰大学帕克分校)
研究初始场向速度流引发的非线性纵向扰动对精细结构日冕环链中扭结振荡阻尼的影响,用二维理想磁流体动力学模拟不同流动几何形状,发现其显著影响阻尼时间,为日冕相关研究提供重要参考。
2026-07-28 astro-ph.SR
Transition from decaying to decayless kink oscillations of solar coronal loops
本文利用低维自振荡模型研究太阳日冕环扭结振荡从衰减到无衰减的转变,发现阻尼模式取决于初始振幅和耦合参数,且非指数型衰减,可解释扭结振荡事件的相对罕见性。
2024-06-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Seismology of Standing Kink Oscillations of Solar Prominence Fine Structures
我们研究了直立扭折磁流体动力学(MHD)振荡的日珥精细结构建模为一个直的和圆柱形的磁管,只有部分填充的日珥材料,其两端固定在两个刚性的墙壁代表太阳光球。日珥等离子体部分电离,在日珥线和日冕介质之间存在一个横向不均匀的过渡层。因此,离子中性碰撞和共振吸收被认为是阻尼机制。在薄管近似和薄边界近似下,导出了基本模态的周期、阻尼时间及其比值的近似解析表达式。我们发现,占主导地位的阻尼机制是共振吸收,它提供的阻尼比与观察一致,而离子中性碰撞是无关的阻尼。阻尼比的值是独立的突出线程的长度和它在磁管内的位置,并与一个管完全充满了突出等离子体的值相一致。我们的研究结果的意义的MHD地震学技术的背景下进行了讨论,指出,报告的短周期(2 - 10分钟)和短波长(700 - 8,000公里)线程振荡可能不符合一个驻波解释,并可能与传播波。最后,我们表明,一些突出的物理参数,如反演,Alfvén速度、磁场强度、横向不均匀性长度尺度等,是可能的使用观测确定的值的周期和阻尼时间的振荡以及这些数量的分析近似。
2010-08-30 astro-ph.SR
Polarized quasi-periodic oscillations reveal kink instability in magnetized jets of black holes
Department of Astronomy, School of Physics and Technology, Wuhan University(武汉大学物理科学与技术学院天文学系)
研究通过极化准周期振荡揭示黑洞喷流中磁化喷流的弯折不稳定性,解释了流量与极化度的反相关性,为理解喷流中的磁场结构和粒子加速提供理论依据。
2026-03-06 astro-ph.HE astro-ph.SR
Forward Modelling of Standing Kink Modes in Coronal Loops II. Applications
磁流体动力学波被认为在日冕加热中起着重要作用,并可用于太阳等离子体的远程诊断。加热和诊断的应用依赖于一个正确的反演(或向后建模)的可观测到的等离子体的热和磁结构。然而,由于可观测数据有限,这是一个不恰当的问题。前向建模是建立一个合理的映射等离子体结构到可观的。在这项研究中,我们建立了前向模型的常设扭结模式在日冕环和模拟光学薄的排放在极紫外带通,然后调整等离子体参数和视角,以匹配三个事件的横向环振荡观测到的太阳动力学天文台/大气成像组件。我们证明,前向模型可以有效地用于识别振荡泛音和偏振,再现振荡振幅和相位的一般配置文件,并预测多个谐波周期在相关的发射强度和环宽变化。
2016-02-24 astro-ph.SR
What drives decayless kink oscillations in active region coronal loops on the Sun?
本文研究了活动区日冕环系统中的无衰减扭折振荡现象。使用两种不同仪器的高分辨率观测,即太阳轨道器上的极紫外线成像仪(EUI)和太阳动力学天文台上的大气成像组件(AIA),我们连续三天跟踪这些AR循环一小时。我们的研究结果表明,显着更高的分辨率EUI数据相比,AIA数据解决无衰减波。此外,相同的环路系统在第2天表现出许多这种无衰减振荡,而在第3天,我们检测到很少的振荡,而在第1天,我们根本没有发现。对光球磁场数据的分析表明,在大多数时候,这些环植根于太阳黑子,那里通常不存在超颗粒流。这表明,超颗粒流,这是经常调用的驱动程序的无衰减波,不一定是驱动这样的振荡在我们的观察。同样,我们的研究结果也对这些波的其他可能驱动因素提出了质疑,例如回路足点附近的纵波的瞬态驱动因素或模式转换。总之,通过我们的分析,我们发现,没有一个通常怀疑的来源提出驱动活动区循环中的无衰减振荡似乎是在这一事件中运行,因此,对难以捉摸的波驱动器的搜索需要继续。
2022-09-09 astro-ph.SR
MHD Seismology of a loop-like filament tube by observed kink waves
本文报道和分析了美国国家太阳天文台(NSO)/全球振荡网络组(GONG)在H α观测到的太阳暗条全球扭折振荡的观测证据。2013年3月15日,活动区11692的一次M1.1级耀斑在其西南面的暗条中诱发了一个全球性的扭折模。在暗条顶点及其附近的三个垂直切片位置上,观测到了61 - 67 min的周期和92 - 117 min的阻尼时间。我们发现波是阻尼的。从观测到的全球扭折模周期和阻尼时间尺度,利用共振吸收理论,我们进行了日珥地震学。我们估计不均匀性长度尺度的较低截止值约为细丝横截面半径的0.34 - 0.44倍。
2015-03-08 astro-ph.SR
Persistent fast kink magnetohydrodynamic waves detected in a quiescent prominence
太阳等离子体线的小尺度、周期性、横向运动常被解释为磁流体动力学(MHD)波。在这里,我们观察到小规模的无衰减横向振荡在一个静止的日珥,他们似乎是无所不在的。辐射强度和视线多普勒频移的振荡周期约为位移振荡周期的一半。这一特征与磁通管中的快扭折模波吻合得很好。所有的运动线程振荡横向空间同相,并没有表现出显着的阻尼在整个可见的部分,表明快速扭结MHD波持续供电和持续耗散能量转移到周围的等离子体在安静的电晕。然而,我们的计算表明,单靠快速扭结MHD波所吸收的能量并不能支持平静太阳的日冕加热。
2022-01-19 astro-ph.SR
Excitation of decay-less transverse oscillations of coronal loops by random motions
日冕环的横向振荡的相对大振幅衰减制度已经知道了二十年,并解释了圆柱形等离子体波导的MHD扭结模式。最近的观测分析揭示了所谓的无衰减小振幅振荡,并检测到多谐波结构。已经提出了几种模型来解释它们。特别是,无衰减振荡已被描述为与连续的单周期运动的环路足点驱动的扭结驻波,在一个简单的振荡器模型的强迫振荡由于谐波外力,并作为一个自振荡过程,由于一个环路的相互作用与准稳定流。然而,需要另一种机制来解释振荡的几个纵向谐波的同时激发。我们研究了冕环无衰减横向振荡的随机激发机制。与空间一维和时间相关的分析模型,考虑到沿回路的波阻尼和扭结速度变化的影响,我们考虑横向回路振荡驱动的随机运动的足点。足迹运动由宽带有色噪声建模。我们发现了环本征模的激发,并分析了它们的频率比以及沿环振荡的空间结构。所得到的结果成功地再现了所观察到的无衰减振荡的性质。特别是,作为谐振器的环的本征模的激发可以解释最近检测到的无衰减振荡和多个谐波的产生所观察到的准单色性质。我们提出的机制,可以解释衰变少的横向振荡的日冕环的扭结波随机驱动的循环足迹。
2019-12-17 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic Seismology of Quiet Solar Active Regions
最近发现的等离子体回路的低振幅无衰减扭结振荡的普遍存在,允许在定期的基础上进行日冕的地震探测。特别是,在传统上应用的地震学是基于大振幅衰减扭结振荡激发耀斑和喷发,衰减振荡可能提供必要的诊断,其预测。我们分析了几个不同的环路属于活动区NOAA 12107在2010年7月10日在其安静的时间段,当它被观察到的西翼在EUV的大气成像组件上的太阳动力学天文台的无衰减扭结振荡。振荡周期估计与使用的运动放大技术。振荡环的长度是在假定其半圆形的范围内通过测量其足点的位置来确定的。环中的密度对比度估计从所观察到的强度对比度占未知的空间尺度的背景等离子体。这些测量的组合使我们能够确定扭结和阿尔文速度在活动区域中的分布。因此,我们证明了在平静时期获得日冕活动区地震学信息的可能性。
2019-10-09 astro-ph.SR
A 50-min coronal kink oscillation and its possible photospheric counterpart
本文观测到一个日冕环的双周期振荡,发现光球层长周期磁场变化可通过“小提琴”机制驱动日冕环短周期本征扭曲振荡,证实低于截止频率的低频光球运动能到达日冕。
2025-10-14 astro-ph.SR physics.space-ph