We study the relationship between granular development and magnetic field evolution in the quiet Sun. 6 typical cases are displayed to exhibit interaction between granules and magnetic elements, and we have obtained the following results. (1) A granule develops centrosymmetrically when no magnetic flux emerges within the granular cell. (2) A granule develops and splits noncentrosymmetrically while flux emerges at an outer part of the granular cell. (3) Magnetic flux emergence as a cluster of mixed polarities is detected at the position of a granule as soon as the granule breaks up. (4) A dipole emerges accompanying with the development of a granule, and the two elements of the dipole root in the adjacent intergranular lanes and face each other across the granule. Advected by the horizontal granular motion, the positive element of the dipole then cancels with pre-existing negative flux. (5) Flux cancellation also takes place between a positive element, which is advected by granular flow, and its surrounding negative flux. (6) While magnetic flux cancellation takes place at a granular cell, the granule shrinks and then disappears. (7) Horizontal magnetic fields enhance at the places where dipoles emerge and where opposite polarities cancel with each other, but only the horizontal fields between the dipolar elements point orderly from the positive element to the negative one. Our results reveal that granules and small-scale magnetic flux influence each other. Granular flow advects magnetic flux, and magnetic flux evolution suppresses granular development. There exist extremely large Doppler blue-shifts at the site of one cancelling magnetic element. This phenomenon may be caused by the upward flow produced by magnetic reconnection below the photosphere.
Interactions between reversed granulation, p-modes, and magnetism?
我们调查的特点,观察到在Ca II H序列从日出的地方,反向造粒似乎与p-模式相互作用。这些特征在宁静的阳光下无处不在。它们与反向颗粒化是共空间的,并且显示类似的一般性质,但是具有更尖锐的边缘并且显示快速的亮度变化。它们也主要出现在宽的晶间通道上方,表明与磁性有潜在的联系。我们报告的外观和动态的这些功能,使用高分辨率,高节奏的观测日出,我们讨论了它们可能的起源。
Dynamics of Trees of Fragmenting Granules in the Quiet Sun: Hinode/SOT Observations Compared to Numerical Simulation
我们比较水平速度,垂直磁场和树木的碎片颗粒(TFG,也称为家庭的颗粒)来自安静的太阳在磁盘中心的观测在太阳最低和最高的太阳光学望远镜(SOT板日之出)和最近的三维数值模拟的磁对流的结果。我们使用SOT宽带滤波成像仪(BFI)和窄带滤波成像仪(NFI)记录的具有高空间和时间分辨率的24小时2D视野(FOV)序列。TFG通过连续强度的分割和标记来证明。水平速度由颗粒自行的局部相关跟踪(LCT)获得。Stokes V提供了qline of sight磁场(BLOS)的代理。MHD模拟(独立进行)产生颗粒强度、速度和磁场矢量。我们发现,TFG也在模拟中形成,并表明它能够再现太阳TFG的主要属性:寿命和大小,相关的水平运动,软木塞和扩散指数接近观测。最大的(但不是很多)家庭在这两种情况下,最强的流量和超颗粒和磁网络的形成可能发挥重要作用。我们发现,观测没有发现任何显着的变化之间的TFG太阳极小和极大。
Simulation of a flux emergence event and comparison with observations by Hinode
我们研究的观测签名的通量出现在光球使用合成数据从一个扭曲的通量管出现的三维MHD模拟。在出现过程中的几个阶段被认为是。在每一个阶段,我们计算合成斯托克斯光谱的两个铁线Fe I 6301.5 <$和Fe I 6302.5 <$和退化的数据的空间和光谱分辨率的Hinode的SOT/SP。然后,根据观测实践,我们应用米尔恩-爱丁顿型反演的合成光谱,以检索各种大气参数,并与最近的Hinode观测结果进行比较。在出现序列中,谱线采样上升通量管的不同部分,揭示其扭曲结构。从模拟中得到的磁场水平分量与观测值接近。光球层中通量管的扁平化是由辐射冷却引起的,这减缓了通量管上升到太阳上层大气的速度。与观测结果一致,上升的磁化等离子体在出现序列的大部分时间内产生了谱线的蓝移。
Expansion of magnetic flux concentrations: a comparison of Hinode SOT d ata and models
背景:网络磁场随高度的扩展是磁通管模型的一个基本属性。需要快速膨胀以形成磁性天篷。目的:我们观察到的磁网络元素的膨胀特性的特点,并将它们与薄通量管和片近似,以及磁对流模拟。研究方法:我们使用来自Hinode SOT NFI NaD 1通道和分光偏振仪的数据来研究圆偏振中所见的磁通量浓度随太阳盘面位置的变化。我们比较了观测与合成观测模型的基础上薄通量管近似和磁对流模拟两个不同的上边界条件的磁场(潜在的和垂直的)。结果如下:观测到的圆极化信号的磁通量浓度的变化从单极在磁盘中心的双极附近的边缘,这意味着一个扩大的磁场。所观察到的膨胀同意来自薄通量片和管近似的膨胀性能。磁对流模拟与位场作为上边界条件的磁场也产生双极功能附近的肢体,而模拟与垂直场边界条件没有。结论:在高分辨率的日出观测中看到的近翼表观双极磁特征可以用一个简单的通量片或管模型来解释。这进一步支持了这样一种观点,即尺寸变化很大的磁性特征具有相似的相对膨胀率。这里提出的数值模拟是不太有用的解释膨胀,因为我们感兴趣的诊断是强烈的影响,在纯粹的光球模拟的磁场的上边界条件的选择。
Doppler Velocity Variation near the Solar Limb in the Solar Photosphere Observed with Hinode
The University of Tokyo(东京大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);National Institute for Fusion Science(核聚变科学研究所);The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI(综合研究大学院大学)
本研究利用Hinode卫星数据分析了太阳临边附近Fe I 630.15 nm谱线,发现颗粒对流导致朝向临边的红移增加,且颗粒谱线形成区域比颗粒间区域更厚。
Properties of Magneto-Hydrodynamic Waves in the Solar Photosphere with Hinode
本文报道了在太阳光球层中沿磁通量管传播的磁流体动力学波的观测结果。我们在l.o.s.的功率谱中识别出20个孤立的强峰(8个孔峰和12个颗粒间磁性结构峰)。(视线)磁通量,L.O.S.速度和14种不同磁浓度的强度。观测是用\emph{Hinode}卫星上太阳光学望远镜的分光偏振仪进行的。如果磁场强度沿斜视线方向随高度减小,则观测到的磁场强度涨落与光度强度涨落之间的相位关系将与不透明度效应所引起的相位关系不一致。我们认为,所观察到的波动是由于纵向(香肠模式)和/或横向(扭结模式)MHD波。观测到的磁通量波动与速度之间的相位关系与色球/日冕边界反射的上升波和下降波的叠加(驻波)相一致。即使有这样的反射波,剩余的向上坡印亭通量估计为$2.7 \times 10^{6}$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$的情况下的扭结波。磁通量管的地震学可以从观测到的振荡周期和振幅中获得各种物理参数。
Chromospheric signatures of small-scale flux emergence as observed with NST and Hinode instruments
随着越来越多的高分辨率图像的太阳表面在众多的波长,在小的空间尺度上发生的各种过程已经成为我们关注的焦点。据报道,复杂的小尺度磁场似乎有足够的储存来加热色球层。虽然在了解小规模现象方面取得了重大进展,但许多具体情况仍然难以捉摸。我们在这里提出了一个详细的研究,一个单一的事件消失的磁偶极子和相关的色球活动。根据新太阳望远镜H $α$资料和{ \it Hinode}光球视线磁象图及Ca II H图象,我们报告如下结果。1)我们的分析表明,即使是非常小的偶极子(元素分离约0 \arcsec .5或更少)可能会达到色球层,并触发不可忽略的色球活动。2)仔细考虑新通量沉积的磁环境可能会揭示太阳表面磁通量去除的细节。我们认为,两个相反极性元素的明显碰撞和消失可能不一定表明它们的取消(即,重新连接、“U”形管出现或$ Ω$环浸没)。在我们的例子中,磁偶极子通过与上覆的大规模倾斜斑场重新连接而消失。3)在带外H $α$图像中看到的亮点与Ca II H亮点非常相关,而Ca II H亮点又与G带亮点共空间。我们进一步推测,在一般情况下,H $α$亮点预计与光球BPs共空间,然而,需要直接比较来完善它们的关系。
Quiescent prominence dynamics observed with the Hinode Solar Optical Telescope . II. Prominence Bubble Boundary Layer Characteristics and the Onset of a Coupled Kelvin-Helmholtz Rayleigh-Taylor Instability
Hinode and IRIS observations of the magnetohydrodynamic waves propagating from the photosphere to the chromosphere in a sunspot
磁流体动力学(MHD)波被认为是加热太阳色球层和日冕的能源。虽然在太阳大气中已经观测到了MHD波,但对大气中的能量传输和耗散缺乏定量的估计。我们同时进行了太阳黑子本影的Hinode和IRIS观测,以获得两个不同的大气层(光球层和低过渡区)的向上能量通量,并估计能量耗散。观测结果揭示了所观测到的物理量周期振荡的一些性质,如相位关系、时间行为和功率谱,从而得出结论:在光球层,慢模驻波占主导地位,其高频泄漏在色球层和下过渡区被观测为向上波。我们估计向上的能量通量在光球层水平为$2.0\times10^7$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$,在低过渡区水平为$8.3\times10^4$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$。能量通量之间的差异大于维持太阳黑子本影中色球层所需的能量,这表明观测到的波可以对太阳黑子本影中色球层的加热做出至关重要的贡献。相反,在较低的过渡区水平上得到的向上的能通量小于加热日冕所需的能通量,这意味着我们可能需要另一种加热机制。然而,我们应该注意到一种可能性,即由于不透明效应,色球层耗散的能量可能被高估。
Precursor of Sunspot Penumbral Formation discovered with Hinode SOT Observations
我们目前的观测的一个间接的签名,这将有助于了解太阳黑子半影的形成过程。日之出太阳光学望远镜成功地捕捉到了一个太阳黑子从小孔到一个大的发育良好的太阳黑子的整个演化过程,其中半影出现在NOAA活动区11039的一个新兴通量区。我们发现在Ca II H图像中,在本影周围形成半影之前,围绕本影(孔)的环形区(宽度为3”-5”)。半影的发展似乎是为了填补环形区。环形带显示弱磁图信号,意味着那里的磁通量较小或磁场高度倾斜。移动预先存在的环境磁场岛,使其分布在环形区的外边缘,并且不进入该区域。在该区域没有强烈的系统性流动模式,但我们偶尔观察到小的磁通量斑块流出。观测结果表明,环形带不同于黑子沟流区,它代表了色球层的结构。我们的结论是,环形带反映了形成的磁冠覆盖在周围的区域在色球水平的本影,在光球水平的半影形成之前。半影的形成过程需要考虑色球层中的磁场结构。
Acoustic Events in the Solar Atmosphere from Hinode/SOT NFI observations
我们调查的声学事件(AE)的属性,定义为空间集中和短时间的能量通量,在安静的太阳使用观测的二维视场(FOV)提供的高空间和时间分辨率的太阳光学望远镜(SOT)板载\textit{Hinode}。Fe \textsc{i} 557.6 nm的谱线轮廓通过窄带滤光成像仪(NFI)在$82" \times 82"$ FOV上以28.75 s的时间步长和0.08 $"$像素大小在75 min期间记录。使用平分线技术计算了三个大气层(80、130和180公里)的垂直速度,从而可以使用两种互补方法(希尔伯特变换和傅立叶功率谱)确定3-10兆赫范围内的能流。水平速度的计算使用局部相关跟踪(LCT)的连续强度提供分歧。净能量通量是向上的。在3-10 mHz范围内,2700 W m $^{-2}$(下层80-130 km)和2000 W m $^{-2}$(上层130-180 km)的全FOV空间和时间平均通量以窄(0.3 $"$)AE的形式集中在不到1%的太阳表面。它们的总持续时间(包括上升和衰减)为$10^{3}$ s量级。在每个AE内,平均通量为$1.6 10^{5}$ W m $^{-2}$(下层)和$1.2 10^{5}$ W m $^{-2}$(上层)。每个事件携带$2.5 10^{19}$ J(下层)到$1.9 10^{19}$ J(上层)的平均能量(在空间和时间上积分的通量)。超过$…
Chromospheric Jet and Growing "Loop" Observed by Hinode: New Evidence of Fan-Spine Magnetic Topology Resulting From Flux Emergence
我们目前的观测色球喷流和不断增长的“环”系统,显示了新的证据,扇脊拓扑结构导致磁通量出现。这一事件发生在2007年2月9日的赤道冕洞,由日野太阳光学望远镜在Ca II H线上以前所未有的细节观测到。喷流的前身是一束延伸到色球层上方的细物质线,似乎以约50 km/s(周期<200 s)的速度围绕束轴旋转。这些旋转或横向振荡以高达786 km/s的速度向上传播。这个星系团先是缓慢地向上摆动,然后迅速地向上摆动,转变发生在A4.9耀斑的开始。一个环在这两个阶段同时膨胀(速度:16-135 km/s)。在耀斑的峰值附近,环似乎破裂;同时向上喷出物和质量下降流比自由落体更快地出现在一个环腿。然后,物质束以鞭打的方式摆动回来,并发展成准直射流,其沿着推断出的开放场线取向,横向振荡以较慢的速率继续。一些物质沿着平滑的流线回落,不再显示振荡。在低海拔,流线分叉,大概在一个磁零点和绕过推断圆顶,描绘了一个倒Y几何形状。这些流线在空间上与晚期Ca II H环和X射线耀斑环密切匹配。这些观察结果与模型一致,即在开放场区域出现的磁通导致磁重联,形成喷流和扇脊拓扑结构。我们提出,物质束和准直射流分别代表准静态和喷发阶段的外脊,而生长环是三维扇面的二维投影。
Spectro-polarimetric simulations of the solar limb: absorption-emission FeI $6301.5\mathrmÅ$ and $6302.5\mathrmÅ$ line profiles and torsional flows in the intergranular magnetic flux concentrations
Ca II K Spectral Study of an Emerging Flux Region using Domeless Solar Telescope in Hida Observatory
与飞田天文台和Hinode卫星合作对一个新兴通量区进行了观测。由飞田天文台的圆顶太阳望远镜拍摄的连续的Ca II K光谱日像图。Hinode观察到新兴的通量区域与Ca II H和Fe I斯托克斯IQUV过滤图。在这项研究中,详细的动力学和时间演化的磁通量出现的观测研究。这一事件首先是在光球磁场信号中探测到的。3分钟后,检测到暗区的水平扩展。在水平膨胀后7 min,色球层高度上出现了最大上升速度为2.1km/s的环。观测到的从光球层到上色球层的出射磁通量的动力学与以前的模拟工作的结果是一致的。我们的观测证实了弱磁场下磁通管的逐渐上升阶段。
Surprisingly Large Doppler Shifts in Hinode EUV Imaging Spectrometer (EIS) Solar Spectra, Resulting from an Inconspicuous Small-scale Jet in EUV Images
NASA/Marshall Space Flight Center(美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心);Physikalisch Meteorologisches Observatorium Davos, World Radiation Center(达沃斯物理气象观测站,世界辐射中心);SETI Institute(搜寻地外文明研究所);Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory(洛克希德·马丁太阳与天体物理实验室);University of Alabama in Huntsville(阿拉巴马大学亨茨维尔分校)