Dynamic Spectral Imaging of Decimetric Fiber Bursts in an Eruptive Solar Flare
纤维爆发是太阳耀斑期间经常叠加在IV型射电连续谱辐射上的一种精细结构。虽然研究了几十年,它的物理激发,发射机制,以及与耀斑能量释放的关联仍然不清楚,部分原因是缺乏同步成像观测。我们报告了2012年3月3日发生在长持续时间爆发耀斑上升阶段的分米波纤维爆发的第一次动态光谱成像观测,由Karl G. Jansky甚大阵列,1- 2 GHz。我们的结果表明,纤维源位于耀斑环的一个足点附近和上方。光纤光源和背景连续光源是共空间的,并且具有相同的形态。它们很可能与被捕获在脚点附近的会聚磁场中的非热电子有关,这一点得到了耀斑上升阶段持续存在的日冕硬X射线源的支持。本文利用动态成像光谱技术对三组光纤爆进行了详细的分析,得到了它们的平均频率依赖质心轨迹。通过使用气压密度模型和基于位场外推的磁场,我们进一步重建了纤维爆发的3-D源轨迹,与哨声波模型和两个基于MHD的模型的预期进行比较。我们的结论是,所观察到的纤维爆裂特性是一致的激励器移动的传播速度预期的哨声波,或模型,类似的激励器速度。
2017-09-24 astro-ph.SR
A Flare-related Decimetric Type-IV Radio Burst Induced by the X2 Radiation of Electron Cyclotron Maser Emission
本研究针对太阳分米波IV型射电暴辐射机制的长期难题,通过观测分析与建模,证实其由谐波X模电子回旋脉泽发射引发,拓展了该机制的应用范围并提供恒星同类暴的太阳样本。
2025-07-30 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Impulsive Phase Coronal Hard X-ray Sources in an X3.9 Class Solar Flare
[摘要]我们对RHESSI在2003年11月3日X3.9级太阳耀斑的脉冲阶段探测到的一对异常高能日冕硬X射线(HXR)源进行了分析,其中同时显示了两个强足点(FP)源。一个独特的环顶(LT)日冕源检测到高达~150千电子伏和第二(上)日冕源高达~80千电子伏。这些光子能量比通常在日冕源中观察到的要高得多,并构成了严重的建模挑战。LT源通常随着能量的增加而出现在更高的高度,并且与热回路的膨胀相比,表现出更有限的运动。高能LT源具有脉冲时间分布,其非热幂律谱在脉冲阶段呈现软-硬-软演化,与FP源相似。与LT源相比,上日冕源表现出相反的空间梯度和相似的光谱斜率。这些性质与等离子体波或湍流随机加速电子的模型是一致的。然而,LT和FP光谱指数的差异(变化从~0-1)是远远小于通常测量,并从一个简单的随机加速度模型的预期。在日冕中需要额外的高能电子的限制或捕获机制。包括动力学效应和宏观耀斑结构的综合模拟可能会揭示这种行为。这些结果突出的重要性,成像光谱观测的LT和FP源的高能量在理解电子加速太阳耀斑。最后,我们表明,电子产生的上冠HXR源可能很可能是负责III型射电爆发的分米波/米波波长期间观察到的脉冲阶段的耀斑。
2012-01-06 astro-ph.SR
Radio bursts observed during solar eruptive flares and their schematic summary
本综述基于二十多年射电频谱观测与模拟,系统梳理太阳爆发耀斑中的分米波射电暴类型及机制,并提出新的分类示意方案。
2023-07-14 astro-ph.HE astro-ph.SR
Quasi-Periodic Radio Bursts Associated with Fast-mode Waves near a Magnetic Null Point
本文介绍了2012年5月7日发生的M1.9耀斑脉冲阶段期间在AIA 171/193通道上观测到的准周期快速传播波。瞬时周期从240 s减小到120 s,波前速度在664-1416 km/s之间。几乎同时,在微波辐射、分米波IV型和III型射电爆发以及软X射线辐射中都出现了具有相似瞬时周期(~70 s和~140 s)的准周期爆发。耀斑部位的磁场配置与分支拓扑结构一致,即,一个四极场和一个磁零点准周期快速传播的EUV辐射的波前被解释为一个快速的磁声波列。观测结果表明,快模波是在耀斑弧环上方尖点区的准周期磁重联过程中产生的。我们首次提供了分米波(245/610~MHz)射电爆发中70--140~s的蝌蚪子波信号的证据,以及在EUV中直接观测到的日冕快模波列。此外,在AIA 131/193射电望远镜上,我们观测到了周期为95~s和240~s的准周期EUV扰动,其视速度为172-273 km/s。这些向下传播的扰动的性质尚未揭示,但它们可能与磁声波或周期性收缩环有关。
2017-06-30 astro-ph.SR
Harmonics of Solar Radio Spikes at Metric Wavelengths
本文介绍了在\emph{Chashan Solar Observatory}新建的太阳射电频谱仪的最新观测结果。2016年7月18日,光谱仪记录了一次太阳尖峰爆发事件,其中有几个片段显示了谐波结构,包括第二,第三和第四谐波。低次谐波尖峰辐射的观测时间晚于高次谐波,二(三)次谐波相对于四次谐波的时间延迟约为30 - 40(10)ms.基于电子回旋脉泽发射机制,分析了时间延迟的可能原因,并进一步推断了日冕相关参数.例如无线电源处的磁场强度和电子密度。
2018-02-10 astro-ph.SR
Detection of fine-structured radio bursts during a superflare on EQ Peg
School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Modern Astronomy and Astrophysics (Nanjing University), Ministry of Education(教育部现代天文与天体物理重点实验室(南京大学));Institute of Frontier and Interdisciplinary Science, Shandong University(山东大学前沿交叉科学研究中心);Institute of Space Sciences, Shandong University(山东大学空间科学研究院)
本研究结合 FAST 和 TESS 观测,在 M 矮星 EQ Peg 的超耀斑期间探测到精细结构射电爆发,其高亮温和高偏振表明源于电子回旋脉泽,为超耀斑起源提供证据。
2026-09-30 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Solar Radio Spikes and Type IIIb Striae Manifestations of Sub-second Electron Acceleration Triggered by a Coronal Mass Ejection
本文利用LOFAR成像统计分析CME相关的太阳射电尖峰与IIIb型条纹,发现两者时空特征高度一致且符合射电波散射预测,揭示了CME侧翼的亚秒级电子加速与发射机制。
2023-02-22 astro-ph.SR physics.space-ph
An Analysis of Spikes in Atmospheric Imaging Assembly (AIA) Data
太阳动力学天文台(SDO)上的大气成像组件(AIA)在七个极紫外(EUV)波长通道中返回太阳大气的高分辨率图像。这些图像在地面上进行处理,以消除高能粒子撞击仪器所产生的强度尖峰,并将消除尖峰的图像提供给社区。在这篇文章中,研究了2017年2月28日获得的来自171 A通道的三小时系列图像,以调查由太阳大气中的致密增亮引起的去峰算法误报的频率。后者通过连续三帧出现在同一探测器像素中的尖峰来识别。从900个图像帧中找到1096个示例。这些“三尖峰”被分配给126个动态太阳能功能,据估计,三尖峰方法确定的功能总数的20%受削峰。因此,对于任何10分钟的AIA 171 A图像序列,大约有35个太阳特征的强度被削弱。这些特征存在于活动区、平静太阳和冕洞,相对于太阳表面积,冕洞内的比例更大。在96%的情况下,despiked结构是一个紧凑的亮度大小为2弧秒或更少,其余的4%有狭窄,细长的结构。通过应用EUV突发检测算法,我们发现96%的事件可以归类为EUV突发。AIA处理流水线没有使尖峰事件变得不可见,但是事件的生命周期内的总强度可以降低高达67%。建议用户在研究表现出精细尺度结构的短暂或快速演变的特征时,始终将原始强度恢复到AIA数据。
2021-11-29 astro-ph.SR
Modeling the formation and evolution of solar wind microstreams: from coronal plumes to propagating Alfvénic velocity spikes
本研究利用高分辨率2.5维MHD模型模拟磁双极结构与日冕相互作用产生喷流并演化为太阳风微流的过程,揭示了撕裂模不稳定性产生的等离子团演化为Alfvén速度尖峰的机制,并成功重现了Parker Solar Probe观测到的微流特性。
2023-10-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Is Cyclotron Maser Emission in Solar Flares Driven by a Horseshoe Distribution?
自20世纪80年代初以来,分米波尖峰爆发一直被认为是电子回旋脉泽发射(ECME)的结果,电子在太阳耀斑的脉冲阶段沉淀到色球层时产生硬X射线爆发。尖峰爆发被认为类似于极光千米辐射(AKR),它与地磁亚暴中极光电子的沉淀有关。最初,为AKR开发的损失锥驱动版本的ECME被应用于尖峰爆发,但现在广泛接受的是,一个不同的,马蹄驱动的版本的EMCE适用于AKR。我们探讨的假设,马蹄驱动ECME也适用于尖峰脉冲的影响。我们开发了一个一维模型的电子加速由一个平行的电场,并表明,在合理的假设下,它会导致一个马蹄形分布的电子在太阳耀斑。马蹄铁驱动ECME的第二个要求是极低的等离子体密度,称为密度腔。我们认为,日冕密度腔应该与硬X射线爆发,这样的密度腔可以克服一个长期存在的问题,ECME通过二次谐波吸收层逃逸。马蹄形分布和相关的日冕密度空洞都是高度局部化的,并且在解释硬X射线爆发所需的大量统计学上的局部降水区域中无法解决。该模型强调了解释硬X射线爆发所需的电子供应中的“数量问题”。
2016-10-14 astro-ph.SR physics.space-ph
A New Approach to Solar Flare Prediction
由于自由磁能量耗散,需要电流密度的所有三个分量来计算加热速率。在这里,我们提出了一个新的模型,以确定是否在活动区(AR)光球的电阻加热率的增加的时间与随后发生的M和X耀斑的日冕的第一次测试。一个数据驱动的,3D,非力自由磁流体动力学模型限制到近光球区域被用来计算的时间序列的完整的电流密度和电阻加热率每单位体积$(Q(t))$在每个像素的中性线区域(NLR)的14 AR。该模型是由太阳动力学观测卫星(SDO)上的日震和磁成像仪测量的磁场${\bf B}$的时间序列驱动的。在每个AR像素中,从${\bf B}$的时间序列中滤除由于SDO轨道运动引起的伪多普勒周期。对于每个AR,累积分布函数(CDF)的值的NLR面积积分$Q_i(t)$的$Q(t)$被发现是一个标度不变的幂律分布基本上相同的观测CDF的总能量释放在日冕耀斑。这表明日冕耀斑和光球$Q_i$是相关的,并由相同的过程驱动。该模型预测$Q_i$峰值的值高于背景值几个数量级。这些尖峰由电流密度的非无力分量中的尖峰驱动。这些尖峰的时间与几小时到几天后的M或X耀斑的时间有着明显的相关性。尖峰出现在颗粒化尺度上,可能是水平电流片加热的特征。研究还发现,NLR无符号磁通量变化率相对较大的时间也与随后的M和X耀斑以及$Q_i$尖峰的时间相关。
2020-04-27 astro-ph.SR
Imaging spectroscopy reveals spike-like repeating radio burst pairs in the solar corona
National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家空间科学中心);University of Glasgow(格拉斯哥大学);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学)
利用高分辨率动态频谱和成像光谱,在30-50 MHz频率下检测到613个由两个短寿命窄带分量组成的尖峰状重复暴对,并通过成像和传播模拟将其解释为日冕各向异性等离子体中谐波发射的湍流回波,揭示了日冕湍流效应和磁重联过程。
2026-06-16 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Multiwavelength Observations of an Eruptive Flare: Evidence for Blast Waves and Break-out
2010年11月3日,太阳动力学观测台上的大气成像装置131毫米波段拍摄了一个东翼耀斑的图像,提供了一个令人信服的例子,说明喷发的等离子体团下方有一个长电流片,正如喷发耀斑的标准磁重联模型所预测的那样。然而,171毫米和193毫米通道的图像暗示了另一种情况。这些图像显示,速度大于1000 km/s的大尺度波在喷发的等离子体团旁边和前方传播。就在等离子体团的南面,波与II型无线电发射相吻合,而在北面,波沿着羽状结构传播,分米波发射增加。起初,热等离子体团周围的空腔扩大。后来,当喷发的等离子体团达到一个覆盖拱廊系统的高度时,等离子体团的结构发生了变化,空腔的下部向内塌陷。热环出现在喷发的等离子体团旁边和下方。我们考虑的情况下,快速波和II型发射的耀斑爆炸波的后果,和腔崩溃和热循环导致的突破通量绳通过覆盖日冕拱廊。
2013-07-14 astro-ph.SR
Spinning solar jets explained through the interplay between plasma sheets and vortex columns
本研究利用三维rMHD模拟揭示太阳针状物实为二维等离子体帷幔,并发现其旋转现象与延伸至日冕高度的热旋转等离子体柱(CoSCo)相关。
2024-04-24 astro-ph.SR
Investigation on the Spatiotemporal Structures of Supra-Arcade Spikes
伴随日冕物质抛射(CME)的垂直电流片是耀斑能量释放和CME通过磁重联形成的关键场所。由于它与二维"标准“图像的形态相似性,人们常从侧面观察,但其三维结构只有从侧面观察才能揭示,因此,所谓的超拱区的结构和动力学包含着研究耀斑和日冕物质抛射物理过程的重要线索。在这里,我们专注于超拱廊尖峰(SAS),解释为观察侧上,研究其时空结构。通过识别四个选定耀斑的衰变阶段期间的每个单独尖峰,其中相关的CME被近地航天器穿过,我们发现尖峰的宽度是对数正态分布,而整个超拱EUV发射的傅立叶功率谱,包括明亮的尖峰和黑暗的下行流以及漫射背景,是幂律分布,在空间频率$k$或时间频率$ν$方面,其反映了碎片的碎片化。我们证明了由柯尔莫哥洛夫湍流主导的日冕发射线强度观测将显示出$E(k)\sim k^{-13/3}$或$E(ν)\sim ν^{-7/2}$的功率谱,这与我们的观测结果是一致的。通过比较太阳黑子的数量和ICME产生的磁力线的匝数,我们发现三个事件的$\sim\,$轴长一致,在内日层CME速度为1000 km/s,但第四个事件的轴长要长得多,其CME速度为1500 km/s,这表明该ICME是扁平的,当航天器穿过它的腿时,它的“鼻子”已经完全通过了地球。
2021-06-09 astro-ph.SR physics.space-ph
Harmonic ECME Excited by Energetic Electrons Travelling Inside A Coronal Loop
要完全了解太阳射电爆发,需要发展能够将大规模活动与动力学等离子体过程联系起来的数值技术。作为起点,本研究提出了一种结合三种不同技术的数值方案:(1)外推覆盖特定活动区域的磁场以导出背景场,(2)引导中心模拟选定环内数百万粒子的动力学以揭示环的某些部分周围的积分速度分布函数(VDF),(3)用PIC方法模拟了由所得到的分布引起的高能电子驱动的动力学不稳定性。在不同的水平(弱,中等,和强),由于波/粒子相互作用的散射效应被认为是使用规定的时间尺度的散射。结果表明,所获得的VDF包含正梯度的带状和损失锥特征,这两种特征都能驱动电子回旋脉泽发射(ECME),ECME是某些太阳射电爆发,特别是太阳射电尖峰的一种可行的辐射机制.带状特征在驱动谐波X模式中是重要的,而损耗锥特征在驱动基本X模式中可能是重要的。在弱散射的情况下,高能电子向X2的能量转换率可以达到~2.9 * 10^-3 Ek 0,其中Ek 0是高能电子的初始动能。这项研究展示了一种在太阳耀斑期间在日冕中激发X2模的新方法,并为太阳耀斑期间如何在日冕环内产生逃逸辐射提供了新的视角。
2021-01-05 astro-ph.SR
Development of Solar Flares and Features of the Fine Structure of Solar Radio Emission
在分米和厘米波长范围内出现太阳射电爆发精细结构不同要素的原因,已根据地面和卫星观测的所有现有数据确定。在某些现象中,快速脉动,斑马结构,纤维爆发和尖峰几乎同时被观察到。选择了两种现象来说明射电辐射的脉动是由在磁重联区域加速的粒子引起的,斑马结构是在一个源中激发的,例如快速粒子的磁阱。在2004年12月1日的现象中,不寻常的纤维爆发,斑马结构和尖峰的复杂组合与一个单一的来源有关,一个在日冕物质抛射后形成的磁岛。
2017-11-20 astro-ph.SR
Fine Structure of Metric Type-IV Radio Bursts Observed with the ARTEMIS-IV Radio Spectrograph: Association with Flares and Coronal Mass Ejections
IV型爆发连续体中的精细结构可以用来诊断与耀斑/CME事件的低日冕发展相关的磁场重构和相应的能量释放。用ARTEMIS-IV太阳射电频谱仪的SAO接收器在450- 270 MHz范围内以高频率(0.01秒)观测到的36个IV型爆发的目录被汇编;精细结构被分为五个基本类,每个基本类有两个或更多的子类。精细结构发射的时间与高能电子注入的HXR和微波发射,SXR光变曲线和CME的起始时间证明了。我们的研究结果表明,一个很好的时间之间的关联能量释放事件和脉动,尖峰,窄带爆发的III型家庭和斑马爆发。在其余的类别中,无特征的宽带连续体开始于第一次能量释放的时间附近,在CME开始和SXR峰值之间,但在那之后延伸了几十分钟,几乎覆盖了耀斑-CME事件的全部范围。与其他精细结构相比,中间漂移爆发(纤维占大多数)主要遵循第一次能量释放,但分布更广。
2014-06-04 astro-ph.SR
Solar wind rotation rate and shear at coronal hole boundaries, possible consequences for magnetic field inversions
几个航天器进行的现场测量表明,太阳风经常受到快速远离太阳远距离传播的瞬态结构(磁褶、喷流、波、通量绳)的扰动。帕克太阳探测器探测到在小的日心距离上磁场矢量的频繁旋转,伴随着令人惊讶的大太阳风旋转速率。这种磁场弯曲的物理起源,它们在行星际空间中生存的条件,以及它们与太阳风旋转的关系,都还没有被清楚地理解。我们跟踪测量的太阳风流从航天器的位置下降到太阳表面,以确定其潜在的源区,并使用全球MHD模型的日冕和太阳风,将它们与低太阳日冕的旋转状态。我们确定了太阳日冕的区域,其中太阳风的速度和旋转剪切是重要的和长寿命的,可以有利于磁偏转的发展和它们的传播跨越扩展高度的太阳风。我们发现,日冕旋转是高度结构化的,增强的流动剪切发展的边界附近的冕洞和流光,周围和以上的伪流光,即使当这样的边界与太阳旋转的方向对齐。PSP识别的大部分之字形都映射到这些区域,无论是瞬时磁场连通性还是到达航天器的风流轨迹。这些强剪切区域很可能在很远的距离上给太阳风留下印记,并增加慢速太阳风的横向速度变化。模拟和连通性分析表明,它们可能是帕克太阳探测器观察到的曲折和尖峰的来源。
2021-04-16 astro-ph.SR
X-ray/Radio Quasi-periodic Pulsations Associated with Plasmoids in Solar Flare Current Sheets
本研究通过SDO/AIA、RHESSI和Fermi GBM观测,发现太阳耀斑电流片中多个等离子体团的形成、抛射与合并与X射线/射电准周期脉动相关,表明高能电子在这些过程中被加速。
2025-01-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Type IV-like Solar Radio Burst Consisting of a Series of Spikes Observed by PSP
研究分析PSP在第8次交会期间观测到的持续约20小时、由大量尖峰组成的类IV型太阳射电爆发,并结合原位测量提出其源于CME相关磁环中向外传播的SKAWs。
2024-06-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Variable emission mechanism of a Type IV radio burst
上下文太阳是一颗活跃的恒星,也是太阳系中最大的爆炸源,如耀斑和日冕物质抛射(CME)。耀斑和日冕物质抛射是强大的粒子加速器,可以通过各种发射机制产生射电辐射。目的。CME通常伴随着IV型射电爆发,这些射电爆发在分米波和米波的动态光谱中被观察到连续发射,但它们的发射机制可能因事件而异。在这里,我们的目标是确定2011年9月22日伴随耀斑和CME的复杂IV型爆发的发射机制。方法.我们使用来自Nançay射电日像仪的无线电成像,来自e-Callisto网络的光谱数据,ARTEMIS,Ondrejov和Phoenix 3光谱仪结合美国宇航局太阳动力学天文台的极紫外观测,分析IV型射电爆发并确定其发射机制。结果我们发现IV型射电爆发的发射机制随时间而变化。我们确定了IV型射电爆发中的两个组成部分:早期静止的IV型,显示出陀螺同步加速器的行为,以及后来移动的IV型爆发,覆盖相同的频带。该第二组分具有相干发射机制。基本等离子体发射和电子回旋脉塞发射作为可能的发射机制产生的移动IV型爆发进一步调查。结论.因此,IV型爆发是复杂的射电爆发,其中多种发射机制可以有助于产生动态光谱中观察到的宽带连续谱。成像光谱在一个宽的频带是必要的,以确定在动态光谱中观察到的IV型爆发的发射机制。
2019-02-04 astro-ph.SR
First Frequency-Time-Resolved Imaging Spectroscopy Observations of Solar Radio Spikes
太阳射电尖峰是在GHz到几十MHz范围内观测到的短持续时间、窄带宽的动态频谱精细结构。它们的持续时间非常短,频率带宽很窄,表明太阳日冕中的亚秒级小规模能量释放,但它们的起源尚不清楚。利用低频阵列射线(LOFAR),我们提出了空间,频率和时间分辨的观测与日冕物质抛射(CME)的个别无线电尖峰。个别的射电尖峰成像表明,观察到的面积随时间的推移而增加,个别尖峰的质心位置平行于太阳边缘超光移动。与在同一事件中观察到的单个IIIb型条纹的尖峰特征的比较表明,在持续时间,带宽,漂移率,偏振和观察面积,以及尖峰和条纹在图像平面中的运动的相似性,这表明基本等离子体发射与尖峰发射区域的数量级为${\sim}\:10^8$ cm,亮度温度高达$10^{13}$ K。所观察到的空间,光谱和时间特性的个人尖峰爆发也表明辐射负责尖峰逃逸通过各向异性密度湍流在闭环结构中的散射优先沿引导磁场定向平行于肢体的散射区域。在观测到的时间分布上,散射占主导地位,这表明能量释放时间可能比通常假设的要短。观测结果还表明,沿闭合磁场线的密度湍流各向异性高于沿开放磁场线的密度湍流各向异性。
2021-08-16 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
An overview of HMI off-disk flare observations
内容:对太阳耀斑的白光连续观测通常有日冕对应物,包括经典的“白光连续”(WLP)现象。目的:日冕发射耀斑,看到白光连续,以前很少报道。我们试图利用现代数据来了解WLP事件的形态。研究方法:我们使用涵盖2011-2017年的新在线目录,确定了由SDO(太阳动力学观测卫星)上的HMI(日光层和磁成像仪)实验检测到的一组14个WLP示例。这些总是伴随着来自低层大气的白光耀斑(WLF),由边缘附近的耀斑发射,正如RHESSI(Rheven Ramaty高能光谱成像仪)的硬X射线图像所识别的那样。HMI提供了完整的斯托克斯信息,我们已经使用线偏振(Q~和~U)来区分冷材料的汤姆逊散射。结果:事件形态大致可分为三类:射血、回线和棘波,但许多事件表现出多种现象。结论:HMI观测到的日冕白光连续体类似于日冕仪的观测,探测到了许多日冕发射和动力学的例子。利用Stokes线偏振,我们估算了14个事件中11个事件的热日冕等离子体质量,发现它们与典型的CME质量相似,但不超过10 $^{15}$ \,g。我们注意到,HMI观测并没有掩盖明亮的太阳盘,也不是为日冕观测而设计的,导致相对较低的信噪比。因此,我们相信,未来这种观测如果得到更好的优化,将取得更大的成果。
2023-03-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
Radio Spectroscopic Imaging of a Solar Flare Termination Shock: Split-Band Feature as Evidence for Shock Compression
太阳耀斑终止激波被认为是太阳耀斑中粒子加速的一个有希望的驱动因素,但观测证据仍然很少。Chen等人利用爆发耀斑中分米波随机尖峰爆发的射电动力学光谱成像,发现爆发在环顶上方快速等离子体下降流的终点处形成了一个动态表面状特征,解释为耀斑终止激波。强烈支持终止激波解释的一个观测证据是发射带偶尔分裂成两个频率更细的通道,类似于快速日冕激波驱动的II型射电爆发中看到的分裂带特征。在这里,我们进行空间,光谱和时间分辨分析的分裂带的耀斑终止冲击事件的功能。我们发现,从两个分裂带通道的无线电质心的合奏,每个概述了一个近共空间的表面。高频通道略低于低频通道约0.8 Mm,这有力地支持了上游-下游解释。在这种情况下,通过激波阵面的密度压缩比可以从频率分裂中推断出来,这意味着激波的马赫数高达2.0。此外,密度压缩沿激波阵面的时空演化与磁流体动力学模拟的结果一致。我们的结论是,详细的变化的冲击波压缩比可能是由于在重联流出的动态等离子体结构的影响,这导致了扭曲的冲击波阵面。
2019-09-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
Frequency-time-resolved Imaging Spectroscopy of Fine Structures in a Solar Radio Noise Storm
School of Physics & Astronomy, University of Glasgow(格拉斯哥大学物理与天文学院)
利用LOFAR观测和散射模拟,发现噪声暴中连续谱和精细结构具有相似的小视尺寸,主要由闭合磁场结构中的各向异性散射决定。
2026-05-29 astro-ph.SR
Termination shock as a source of unusual solar radio bursts
利用2003年11月18日和2004年9月12日耀斑的厘米波和分米波太阳射电光谱观测资料,讨论了两次米波类Ⅱ型爆发。射电爆发表明,从高频到低频的普通频率漂移减慢并停止,出现从低频到高频的频率漂移。对相应耀斑的所有数据的分析提供了形成准静止快模激波(终止激波,TS)的证据。TS能够产生高能电子,导致新的硬X射线辐射源的出现,并产生快速射电暴(尖峰)、纤维和斑马结构。具有异常频率漂移的射电辐射带的源位于耀斑后环顶部(TS下部)或与爆发的日珥或日冕物质抛射(CME,TS上部)有关。估算了太阳耀斑中普通等离子体参数的临界马赫数,给出了在耀斑事件中容易实现的值1.3。产生不寻常的射电暴的必要条件可能发生在日冕中的头盔形磁结构中。
2020-08-13 astro-ph.SR
A Very Narrow RHESSI X-ray Flare on 25 September 2011
在2011年9月25日GOES C7.9耀斑期间持续$\sim$ 10秒的脉冲尖峰期间,RHESSI成像的异常狭窄的X射线源(SOL 2011 -09- 25 T03:32)仅为$\sim$ 2弧秒宽和$\sim$ 10弧秒长。与HMI磁图和1700 ° C下的AIA图像的比较表明,X射线发射主要来自正极性区域中的长带,很少有(如果有的话)来自负极性带的发射。然而,从RHESSI导出的发射测量和源面积估计的$\sim$ 10 $^{12}~cm^{-3}$的热等离子体源密度表明,这可以最好地解释为日冕硬X射线源,其中能量小于$\sim$ 50 keV的加速电子被日冕中的库仑碰撞阻止,从而解释了更常见的明亮X射线足迹点的缺乏。RHESSI谱的分析显示出更大的一致性与多温度分布和低能量截止到22千电子伏的加速电子谱相比,12千电子伏,如果假设一个单一的温度分布。这导致电子总能量的下限改变了一个数量级,给出了具有$\sim$ 6的幂律指数的最佳拟合电子光谱的陡度。
2019-10-29 astro-ph.SR
Characterizing the Spectral Structure of Weak Impulsive Narrowband Quiet Sun Emissions
本文对弱脉冲窄带宁静太阳射电辐射的频谱结构进行表征,首次估算其带宽小于700 kHz,并发现其与太阳射电尖峰相似,支持WINQSEs为纳耀斑低频射电对应体的假设。
2023-06-28 astro-ph.SR
Solar Radio Burst Fine Structures
University of Glasgow(格拉斯哥大学);Mullard Space Science Laboratory, UCL(穆拉德空间科学实验室,伦敦大学学院);Institute of Solar-Terrestrial Physics(太阳-地球物理研究所);Central Astronomical Observatory at Pulkovo of Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院普尔科沃中央天文台);Ioffe Institute(约费研究所);LIRA, Observatoire de Paris-PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris Cité, Université Cergy(拉伊拉,巴黎天文台-PSL,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎西岱大学,塞尔吉巴黎大学)
本文综述太阳射电爆发中丰富的频率-时间精细结构,指出高时间频率分辨率成像光谱的进展挑战现有理论,并展望SKA望远镜将提供关键数据以推动电子加速、磁重联和日冕等离子体湍流研究。
2026-06-25 astro-ph.SR
Conditions for electron-cyclotron maser emission in the solar corona
上下文太阳是一个活跃的无线电发射源,从与太阳耀斑和日冕物质抛射相关的长时间无线电爆发到更复杂的短时间无线电爆发,如太阳S爆发,无线电尖峰和纤维爆发。虽然等离子体发射被认为是大多数射电爆发的主要发射机制,但电子回旋脉塞(ECM)机制可能是更复杂的短持续时间爆发以及与长持续时间爆发相关的精细结构的原因。目标。通过考虑电子等离子体频率ωp与电子-回旋频率Ωe的比值,研究了日冕中电子-回旋的条件。当ωp/Ωe < 1时,理论上ECM是可能的。方法.利用SDO/AIA和SOHO/LASCO的观测结果以及磁场的位场外推,创建了离翼日冕的二维电子密度、磁场、等离子体频率和电子回旋频率图。这些图然后被用来计算离肢电晕的ωp/Ωe和Alfven速度图。结果我们发现,在靠近边缘的活动区域中,在高度< 1.07 R_sun时,ECM发射的条件(ωp/Ωe < 1)是可能的;也就是说,其中磁场强度> 40 G,电子密度大于3x 10^8 cm-3。此外,在活动区高度< 1.07 R_sun处,我们还发现了相对较高的阿尔文速度(> 0.02 c或> 6000 km s-1)。结论.这表明,在包含大磁场的电晕区域内,例如大活动区域的核心,满足ECM发射的条件。因此,ECM可能是高频无线电和微波爆发的一种可能的发射机制。
2016-04-16 astro-ph.SR
Detecting the oscillation and propagation of the nascent dynamic solar wind structure at 2.6 solar radii using VLBI radio telescopes
日冕探测是研究日冕加热和太阳风加速的关键。然而,瞬态和不均匀的太阳风流携带大振幅的固有阿尔芬波和湍流,这使得检测更加困难。利用中国天文台和欧空局火星快车射电望远镜观测资料,报道了2.6太阳半径(Rs)处太阳风的振荡和传播。这些观测是在2021年10月9日进行的,当时一个日冕物质抛射(CME)穿过望远镜光束的射线路径。我们从每个单独的望远镜获得的航天器信号的频率波动(FF)。首先,我们以数千公里的高空间分辨率沿投影基线直观地识别频率尖峰的漂移。它们被用作迹线来估计太阳风的速度。然后对不同望远镜观测到的FF时间序列进行互相关分析。得到了太阳风结构在日冕物质抛射过程中沿径向和切向的速度变化。切向速度的振荡证实了流光波的检测。此外,在CME的尾部,我们检测到一个加速的快速场排列的密度结构的传播,表明磁流体动力学波的存在。这项研究证实,地面站对能够形成特定的空间投影基线,具有高分辨率和灵敏度,以研究新生的动态太阳风结构的详细传播。
2022-10-19 astro-ph.SR physics.space-ph
LOFAR tied-array imaging and spectroscopy of solar S bursts
上下文太阳是一个活跃的无线电发射源,通常与从纳米耀斑到日冕物质抛射(CME)的高能现象有关。在低射频(<100 MHz)下,已经报道了许多毫秒持续时间的无线电爆发,例如无线电尖峰或太阳S爆发(其中S代表缩写)。到目前为止,由于以前射电望远镜的仪器限制,这些都没有被广泛研究或成像。目标。在这里,低频阵列(LOFAR)的观测被用来研究频谱和空间特性的大量S爆发,以及它们的起源和可能的发射机制。方法.我们使用了170个同时捆绑阵列光束光谱和成像的S爆发。由于S爆发具有短的时间尺度和精细的频率结构,因此使用高节奏(~50 ms)的捆绑阵列图像来代替标准的干涉成像,目前仅限于每秒一个图像。结果2013年7月9日,在约8小时的时间内观察到超过3000次S爆发。发现S型爆发表现为短寿命(<1 s)和窄带宽(~2.5 MHz)的特征,大多数漂移在~3.5 MHz/s和广泛的圆极化度(比伴随的III型爆发极化2-8倍)。外推的光球磁场使用的位场源表面(PFSS)模型表明,S爆发与一个跨赤道的环路系统,连接在南半球的一个活动区域的双极区的plage在北半球。结论.我们已经发现了以前从未成像过的极化、短暂的太阳射电爆发。它们在等离子体发射是主要发射机制的高度和频率范围内被观察到,然而它们具有电子回旋脉泽发射的一些特征。
2015-07-27 astro-ph.SR