Resolving the Fan-Spine Reconnection Geometry of a Small-Scale Chromospheric Jet Event with the New Solar Telescope
喷流在太阳上的安静和活跃区域都无处不在。人们普遍认为它们是由磁重联驱动的。在某些日冕喷流和耀斑中经常出现扇脊结构,它被认为是由扇形分界面和脊连接的磁零点拓扑结构中正在进行的磁重联的特征。然而,对于小尺度的色球喷流,这种结构的明确证据是相当罕见的,尽管它们在早期的作品中暗示了一个倒Y形的特征。本文报道了由新太阳望远镜(NST)利用10830~ 10830 × 10 ~(-1)的高分辨率(0 $"$ .16)观测到的小尺度色球喷流。在10830~ 10830~ 10830图像中,在分界线区域观察到双向流动,这表明射流是由于磁重联而产生的。在喷流的底部,NST清楚地分辨出了一个扇形脊结构,包括脊和扇形表面,以及重新连接前后的环。除了明亮的足点和部分基弧外,这个扇形脊结构的主要部分在极紫外和软X射线图像(分别由大气成像组件和X射线望远镜观测到)中是不可见的,这表明重连发生在上层色球层。我们的观测结果表明,这种色球喷流的演化与\citet{Torok2009}提出的两步重联方案是一致的
2016-02-12 astro-ph.SR
Magnetic Braiding and Quasi-Separatrix Layers
挤压因子Q(Titov等人,2002)是磁场映射的一个特性,被认为是天体物理等离子体中电流片形成和随后磁重联的一个指标。在这里,我们测试这一假设的一个特定类别的编织磁场,作为一个模型的太阳日冕环。我们探讨准分界层(QSL),即具有高Q值的层状结构,电流和集成的并联电流之间的关系,后者是一个量密切相关的重联率。结果表明,随着磁场编织程度的增加,Q值的最大值呈指数增长。同时,Q值的分布变得越来越具有规律性,高Q层的宽度呈指数减小。这伴随着层数的增加,使得随着场越来越多地编织,体积变得被无数薄QSL占据。QSL没有被发现是很好的预测目前的功能,在这一类的编织领域。事实上,尽管存在多个QSL,但在理想松弛下,与场相关的电流保持平滑和大规模;场动态地调整到平滑平衡。高Q值的区域被发现是更好地相关的区域的高集成的并联电流比实际的电流片。
2009-07-22 astro-ph.SR
Energetic Particles from Quasi-Separatrix Layers and Current Sheets at the Sun
本文首次提出太阳准分离层和电流片加速能量粒子的全球模型,揭示其为富含³He和重离子的种子粒子群来源,有助于改进太阳能量粒子预测。
2025-11-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Particle acceleration at reconnecting separator current layers
本工作的目的是调查和重新连接磁分离器的三维磁流体动力学(MHD)模型中的粒子行为。我们使用相对论导向中心测试粒子代码调查电子和质子加速的快照从3D MHD分离器重联实验,并比较结果从分析分离器重联模型研究在以前的调查。分析和数值分离器重联模型的行为和加速的大分布的颗粒进行了详细研究。加速粒子轨道轨迹示出,以遵循分离器之前离开系统沿分界线表面的零点(由粒子种类确定)在两个模型的系统。分离器周围足够局部化的电场导致轨道看起来反而沿着限定分界线表面场线的脊。我们分析和讨论的位置和传播的加速粒子轨道的最终位置,这是随着时间的推移而改变的数值分离器重联模型。我们推导出粒子轨道的最终能量范围和模型尺寸之间的一个简单的关系,并讨论了它的影响,在太阳日冕中观察到的磁分离器。
2015-11-12 astro-ph.SR
Signatures of ubiquitous magnetic reconnection in the lower solar atmosphere
宁静太阳中氢巴耳末线翼(QSEBs)的Ellerman炸弹状增亮是太阳低层大气中最小可观测尺度下磁重联基本过程的特征。我们分析了高空间分辨率的观测(0.1弧秒)获得的瑞典1米太阳望远镜,探索签名的准同步辐射的H $β$线。我们发现,QSEBs是无处不在的,均匀分布在整个安静的太阳,主要发生在晶间巷。我们发现多达120个QSEBs在FOV的一个单一的时刻的时间,这是一个数量级以上的数量级高于早期H $α$观测中发现的QSEBs。这表明,在任何给定的时间,太阳低层大气中可能存在大约50万个QSEB。在H $β$线翼中发现的QSEB增亮也存在于线芯中,并向最近的太阳边缘具有时间延迟和空间偏移。我们的研究结果表明,QSEB的发射通过磁重联沿垂直延伸的电流片在太阳低层大气。小尺度磁重联的普遍存在可能对太阳色球的能量平衡起着重要作用。
2020-06-26 astro-ph.SR
On field line slippage rates in the solar corona
本研究提出了一种日冕磁重联的局部描述方法,将场线滑移率与洛伦兹力及场向电流密度表征的局部磁场几何结构相关联,并通过磁通量绳的解析模型与非线性无力场外推实例验证了该方法。
2025-04-03 astro-ph.SR
A Model for Coronal Hole Bright Points and Jets due to Moving Magnetic Elements
日冕喷流和亮点大量出现在单极磁占主导地位的区域,如日冕洞,它们出现在少数极性侵入体上方。间歇性的低水平重联和爆炸性的高能量释放重联被认为分别产生亮点和喷流。侵入体上方的磁场具有一个具有日冕零点的脊扇拓扑结构。表面对流引起的磁通量运动为磁场增加了自由能,形成电流片并诱导重联。我们进行了三维磁流体动力学模拟移动的磁性元素作为模型的日冕喷流和亮点。一个单一的少数极性浓度进行了三个不同的实验:一个大规模的表面流,剪切的分界线表面的一部分,一个大规模的表面流,也剪切的极性反转线周围的少数通量的一部分,和后者的流量设置加上一个“飞越”的多数极性浓度过去移动的少数极性元素。我们发现,不同的亮点形态,从简单的循环,以S形,创建。当只有分界线附近的字段被剪切,稳定的互换重联调制准周期性,低强度的重联突发发生,暗示一个亮点与周期性变化的强度。另一方面,当PIL附近的场被强烈剪切时,细丝通道通过突破机制反复形成和爆发,爆炸性地增加了交换重连并产生非螺旋射流。飞越产生了更有活力和爆炸性的喷射流。我们的结果解释了冕洞亮点和喷流的几个关键方面,以及它们之间的关系。
2018-08-10 astro-ph.SR
FastQSL: A Fast Computation Method for Quasi-separatrix Layers
磁重联优选地发生在两个分界线或两个准分界线层的交叉处,这可以通过挤压因子Q来量化,由于需要追踪尽可能多的场线,所以其计算在计算上是昂贵的。我们开发了一种优化的方法(FastQSL),用于在3D数据立方体中获得Q和扭曲数。FastQSL利用图形处理单元(GPU)的硬件加速,并采用步长自适应方案的计算最密集的部分:跟踪磁场线。因此,它实现了每秒453万个Q值的计算效率。FastQSL是开源的,用户友好的数据导入,导出和可视化。
2022-09-14 astro-ph.IM astro-ph.SR
Round-trip Slipping Motion of the Circular Flare Ribbon Evidenced in a Fan-spine Jet
2014年7月31日的太阳喷流,伴随着GOES C1.3耀斑和喷流底部的迷你灯丝喷发,通过使用新真空太阳望远镜和太阳动力学天文台的观测进行了研究。磁场外推表明,喷流被限制在一个扇脊磁系统,主机在约9毫米的高度从太阳表面的零点。结果表明,火山喷发的主要特征是内部耀斑带被外部环形带和远程带所包围,其中内部环形带和远程带分别位于内脊和外脊的足迹处,而环形带则代表了扇结构的足迹。有趣的是,环形带的西部表现出一个有趣的往返滑动运动,而内部带和环形带的东部表现出一个向北滑动运动。分析结果表明,内耀斑带和环形耀斑带的滑移运动反映了扇准分界线层内的滑移磁重联过程,而远耀斑带则与零点处的磁重联有关。此外,暗条爆发可能是由其南端附近的磁抵消触发的,磁抵消进一步驱动了扇准分界线层的滑动重联和零点重联。
2019-11-07 astro-ph.SR
How Can Active Region Plasma Escape into the Solar Wind from below a Closed Helmet Streamer?
最近的研究表明,活动区(AR)的上升流等离子体,观察到的EUV成像光谱仪(EIS),在日野,可以获得开放的磁力线和释放到太阳风(SW)通过磁交换重联在磁零点在伪流光配置。当太阳上只有一个双极AR,并且它完全被流光的分界线所覆盖时,例如2007年12月的AR 10978,似乎不太可能向上流动的AR等离子体能够找到进入慢SW的方法。我们提出了一个详细的拓扑结构分析AR 10978和周围的大规模电晕的基础上的位场源面(PFSS)模型。我们的研究表明,它是可能的AR等离子体得到周围的流光分界线和被释放到SW通过磁重联,发生在至少两个主要步骤。我们分析了南塞射电日像仪(NRH)的数据,寻找磁重联链的证据。我们发现一个噪音风暴以上的AR和几个不同的来源在150.9兆赫。它们的位置表明,它们可能与在第一步重联过程中加速的粒子有关,并且在AR之外的零点处。然而,我们在无线电数据中没有发现第二步重连的证据。我们的研究结果表明,即使它出现极不可能的AR等离子体到达SW,间接渠道涉及一系列的重新连接可以使之成为可能。
2014-09-25 astro-ph.SR
Catalog of fine-structured electron velocity distribution functions $-$ Part 1: Antiparallel magnetic-field reconnection (Geospace Environmental Modeling case)
为了理解在2.5维粒子模拟中再现磁重联事件所需的基本物理学,我们重新审视了地球空间环境建模(GEM)设置。我们建立了一个二维Harris电流片(也指定了初始条件)来演化反平行磁场的重联。与GEM设置相反,我们使用小得多的初始扰动来触发重连并使其更自洽地演化。从PIC模拟数据与高质量的粒子统计,我们研究了对称重联网站,包括分界线层,以及流入和流出区域。电子的速度分布函数(VDFs)具有精细的结构,并且根据它们在重联设置中的位置而变化很大。目标是开始编目多维精细结构的电子速度分布,显示不同条件下地球磁尾的不同重联过程。这将能够直接与来自,例如,美国宇航局磁层多尺度(MMS)任务,以确定重新连接相关的事件。我们发现,强非gyrotropy区域也靠近分界线层,并提供了一个完善的标准,以确定在磁尾的电子扩散区。这项工作相对较小的分析领域的良好的统计意义揭示了电子VDFs的精细结构内的逐渐变化,这取决于他们的采样地点。
2017-09-16 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Relativistic Electron Acceleration and the 'Ankle' Spectral Feature in Earth's Magnetotail Reconnection
本研究利用MMS观测磁尾重联分界线层,发现X线可直接产生并加速约80–560 keV电子,其能谱呈类似银河宇宙线的“踝”特征。
2024-12-08 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Is null-point reconnection important for solar flux emergence?
本文研究了在太阳出射通量的三维MHD数值模式中零点重联的作用。该模型由一个扭曲的磁通量管上升通过分层对流区和大气相互作用,并重新连接到一个水平上覆的磁场在大气中。重联开始时出现了重联点,并在出现的其余时间持续存在,它们主要出现在模型光球和过渡区,在出现的通量管的两侧形成两个松散的星团。在任何一个时间存在多达26个零值,并且及时跟踪显示,尽管磁场配置的初始简单,但是总体上存在总共305个零值。我们发现的证据,为现实的零的方法,创造和毁灭,他们的平衡的迹象,他们的寿命长,和他们的几何稳定性。然后,我们表明,由于低的平行电场与零,零点重联是不是主要类型的磁重联参与新出现的磁通量的相互作用与上覆字段。然而,大量的零值意味着磁场的拓扑结构必须非常复杂,并且不能排除沿着分离器或分界线表面的重联对于磁通出现的重要性。
2009-12-02 astro-ph.SR
Properties of ubiquitous magnetic reconnection events in the lower solar atmosphere
太阳大气层深处的磁重联会增强巴耳末氢谱线的辐射,这种现象被称为埃勒曼弹。最近的高质量H $β$观测表明,埃勒曼炸弹比以前认为的更常见,估计在任何时候,大约有50万个埃勒曼炸弹存在于安静的太阳中。在这些新的H $β$观测中,我们对安静的太阳埃勒曼炸弹(QSEBs)进行了广泛的统计表征。我们分析了瑞典1米太阳望远镜观测到的安静太阳的1小时数据集,包括H $β$和H $α$线的光谱成像,以及Fe I 617.3 nm的光谱偏振成像。我们总共检测到2809个QSEB。寿命在9 s和20.5 min之间变化,中位数为1.14 min。最大面积范围在0.0016和0.2603 Mm $^2$之间,中位数为0.018 Mm $^2$。一个子集(14%)的QSEB显示H $β$线核心增强。平均而言,线核增亮出现在机翼增亮开始后0.88 min,这些增亮之间的距离为243 km。这导致表观传播速度在$-$ 14.3和+23.5 km s $^{-1}$之间,平均值为+4.4 km $^{-1}$向上传播。平均取向几乎平行于向肢方向。QSEBs几乎均匀地分布在整个视场中,但我们发现空的区域的尺寸的mesogranulation。QSEB更频繁地位于磁网络附近,它们通常更大,寿命更长,更明亮。我们的结论是,QSEB普遍存在于宁静太阳中,除了磁场最弱的中颗粒大小的区域($B_{\rm{LOS}}\less…
2022-03-15 astro-ph.SR
Magnetic Reconnection at Hyperbolic Flux Tube associated with a Confined Flare in NOAA Active Region 12268
Patna University(巴特那大学);Universitat de les illes Balears(巴利阿里群岛大学);Institut d’Aplicacions Computacionals de Codi Comunitari (IAC3), Universitat de les illes Balears(巴利阿里群岛大学计算通用代码应用研究所 (IAC3));Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
本文通过非力自由场反演确定了超双曲磁通管中的磁重联,揭示了其在NOAA 12268中受限M2.1级日闪中的关键作用。
2026-04-12 astro-ph.SR
Quasi-Static 3D-Magnetic Field Evolution in Solar Active Region NOAA 11166 Associated with X1.5 Flare
研究了在非线性力自由场(NLFFF)近似下日冕磁场的准静态演化,旨在了解活动区(AR)NOAA 11166中X1.5耀斑期间磁场拓扑结构与带状辐射之间的关系. 2011年3月9日23时13分,一个类椭圆形的耀斑和两个遥远的带状物发生在双极AR中心被负通量包围的正通量区域上。我们的日冕磁结构与潜在的NLFFF解决方案的分析揭示了一个单一的磁零点的存在与一个扇形的脊椎拓扑结构,是同空间的硬X射线源。扇形分界线表面的足点与准椭圆带状物的内边缘一致,并且外脊与其中一个远程带状物相连接。在演化过程中,缓慢的足点运动使沿极性反转线的场线受到应力,并在扇形分界面周围的日冕中形成电流层。这些电流层触发磁重联作为耗散电流的结果,这是可见的尖形结构在较低的高度。重联过程重新组织的磁场拓扑结构的签名是观察到的separatrices/QSL结构在光球和日冕在前到后耀斑的演变。与以前的数值研究一致,我们的结果表明,线绑定的足点运动扰动的风扇脊柱系统,并导致零点重联,最终导致耀斑的排放在footpoints的场线。
2014-06-30 astro-ph.SR
The standard flare model in three dimensions III. Slip-running reconnection properties
爆发耀斑的标准模型旨在描述观测到的重联日冕磁场的三维特征。扩展到2D模型需要在物理上理解的3D重联过程的起源的磁配置的演变。然而,没有零点和分界线的三维重联的性质还需要进一步分析。我们专注于磁重联的增长和发展的磁通绳和相关的耀斑环在爆发耀斑。我们的目的是了解三维重联在准分界线层(QSL)的存在下,QSL属性是如何相关的滑移运行重联模式一般,以及如何适用于喷发耀斑的内在特征。在磁流体动力学模拟中,我们研究了与环面不稳定通量绳有关的爆发耀斑的磁力线滑移重联。与磁绳和耀斑环相关的磁力线经历一系列连续的磁重联,导致它们的超阿尔文滑移运动。滑动速度的时间分布和映射范数的空间分布具有很强的相关性。我们发现,运动速度是成比例的映射范数。此外,这种滑动运行的运动变得更快的磁通绳扩大,因为3D电流层向电流片,和QSL向separatrices发展。目前的分析扩展了我们对三维滑移运行重联制度的理解。我们确定了一个控制参数的场线的视速度,而他们的滑动重新连接,使耀斑后循环的演变的解释。通过给出耀斑和喷发的三维特性,完成了耀斑和喷发的标准模型。
2013-05-17 astro-ph.SR
Onset of Magnetic Explosion in Solar Coronal Jets in Quiet Regions on the Central Disk
我们研究了10个日冕喷流爆发在安静的地区的中央磁盘,从而避免了近肢体刺林模糊的微灯丝爆发的缓慢上升的发病。从SDO/AIA 171 A每次喷发的12秒节奏电影中,我们(1)找到并比较了微暗丝缓慢上升的开始时间,喷流底部亮点,喷流底部内部增亮和喷流尖顶,(2)测量了微暗丝在缓慢上升开始和结束时的速度。根据(a)这些数据,(b)先前的观测表明,每次喷发都是由微暗条下的磁通量抵消触发的,以及(c)在一次喷发中观察到的突破-重联电流片,我们证实了宁静区产生喷流的微暗条喷发是产生日冕物质抛射的暗条喷发的微型版本,并且在大多数宁静区喷流中:(1)在失控重联开始之前爆发就开始了,(2)失控重联直到慢升速度至少为1 km/s时才开始,(3)在爆发开始时和爆发开始之前,没有明显程度的电流片。因此,我们期望:(i)许多形成日冕物质抛射的暗条爆发是由暗条下的通量抵消触发的,(ii)出现的两极很少(如果有的话)直接驱动喷流的产生,因为出现的速度很少(如果有的话)足够快,(iii)在低β等离子体中磁场的任何天体物理环境中的分界线或准分界线上,只有通过磁场的磁流体动力学扰动,而不是通过磁场的准静态逐渐会聚,才能动态地建立可感知范围的电流片。
2020-07-03 astro-ph.SR
Signatures of ubiquitous magnetic reconnection in the deep atmosphere of sunspot penumbrae
Ellerman炸弹是在活动区和安静太阳的深层大气中具有增强的巴耳末线翼发射和标记磁重联的区域。它们经常在相反磁极非常接近的地区被发现。最近的高分辨率观测表明,埃勒曼炸弹比以前认为的更普遍。我们的目标是确定埃勒曼炸弹在太阳黑子半影区的发生。我们分析了高空间分辨率的观测太阳黑子的巴尔末H-α和H-β线,以及辅助连续通道与瑞典1米太阳望远镜和应用的k-均值聚类技术,系统地检测和表征埃勒曼炸弹。具有埃勒曼炸弹所有定义特征的特征在整个半影区大量发现。这些事件的真实发生率只有在H-β谱线中才能完全理解,因为它具有最高的空间分辨率和较低的色球不透明度。我们发现,半影区拥有一些最高的埃勒曼炸弹密度,只有在太阳黑子周围的护城河超过。一些半影埃勒曼炸弹显示火焰形态和快速的动力学演变。许多半影埃勒曼炸弹以3.7公里/秒的速度快速移动,有时超过10公里/秒。许多半影埃勒曼炸弹从内半影迁移到外半影数百公里,有些继续移动到外半影边界进入护城河。许多半影埃勒曼炸弹被发现在附近的地区具有相反的磁极性。我们的结论是,重联是一个近连续的过程中,在低层大气中的半影的太阳黑子表现在半影埃勒曼炸弹的形式。这些是如此普遍,它们可能是太阳黑子磁能的主要汇。
2021-01-27 astro-ph.SR
The effect of reconnection on the structure of the Sun's open-closed-flux boundary
全球磁场推断现在揭示了太阳日冕的巨大复杂性,特别是开放和封闭磁通量之间的边界结构。此外,最近的发展表明,磁重联在日冕可能发生在高度分散的电流层,这通常会导致一个显着增加的拓扑结构的复杂性超出了平衡场。在本文中,我们研究了碎片电流层中开闭通量边界处重联(“交换重联”)的后果。我们证明,它导致的情况下,磁通量(因此等离子体)从开放和封闭的领域有效地混合在一起。这对应于开闭边界的长度和复杂性的增加。因此,每当重联发生在开闭边界的零点或分离器处时,高日冕中所谓的“S网”的相关分界线弧就变成不是单线而是有限厚度的带,在该带内开闭通量边界是高度结构化的。这对缓慢的太阳风的加速有着重要的意义,开放和封闭场的相互作用被认为是重要的,也可以解释某些太阳高能粒子的日冕起源。检查的拓扑结构包含磁零点,separatrices和分离器,并包括一个伪流光模型。同时也讨论了与日冕零相关的耀斑带中观测到的大尺度形态和精细结构的可能性。
2015-05-25 astro-ph.SR
Simulations of 3D Magnetic Merging: Resistive Scalings for Null Point and QSL Reconnection
从一个精确的,稳态的,无力的解决方案的磁流体动力学(MHD)方程,我们调查如何电阻电流层引起的扰动线束缚的三维磁平衡。这是通过在域中叠加弱扰动场来实现的,与边界由慢运动驱动的研究相反,如光球活动区中存在的那些。我们的目标是量化的电流结构是如何改变的贡献,所谓的准分界线层(QSL)的零点被转移到计算域之外。先前基于磁摩擦弛豫的研究表明,尽管QSL存在严重的磁力线梯度,但零的存在对于维持快速重联至关重要。在这里,我们探索这个概念,使用高分辨率的模拟完整的MHD的演变。我们发现,对于零点配置,峰值电流密度的电阻缩放接近$J\simη^{-1}$,而缩放要弱得多,即$J\simη^{-0.4}$,当只有QSL连接梯度提供一个网站的电流积累。
2016-01-08 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic simulation of magnetic null-point reconnections in NOAA AR12192 initiated with an extrapolated non-force-free-field
对日冕磁流体动力学进行了数值模拟。模拟初始化外推的非力自由磁场使用的矢量磁图的活动区(AR)NOAA 12192上获得的太阳光球。特别是,我们专注于磁重联发生在磁零点附近,导致出现在2014年10月24日21:21 UT左右,在X3.1耀斑峰值之后的圆形色球耀斑带。外推的场线显示存在的三维(3D)零附近的极性反转线之一--在那里观察到的耀斑。在随后的数值模拟中,我们发现磁重联发生在零点附近,在那里的磁场线从扇平面的三维零形成一个X型配置与下面的弧形场线。圆顶形场线的足点,固有的三维零,显示高梯度的挤压因子。我们发现滑动重联在这些准分界线层,这是共同定位与耀斑后在色球高度观察到的圆形增亮。这证明了初始非无力场的可行性及其引发的动力学。此外,初始场和它的模拟演化被发现是没有任何通量绳,这是在符合的局限性的耀斑。
2018-05-02 astro-ph.SR
Field line slippage rate signatures in nonlinear force-free field extrapolations
School of Mathematics and Statistics, University of Glasgow(格拉斯哥大学数学与统计学院)
提出场线滑移率作为三维重联的物理加权代理,推导其与电流结构的关系,并应用于2011年2月15日X2.2耀斑的NLFFF外推,揭示重联增强区域。
2026-06-12 astro-ph.SR
Deflection of a Filament Eruption with Three Parallel Flare Ribbons via Reconnection at an X-Point
Nanjing University(南京大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学)
研究通过磁流体动力学模拟分析了日冕丝喷射中复杂日冕丝带结构的形成机制及丝偏转的物理驱动因素,发现局部重联导致丝偏转,揭示了磁压梯度和磁张力力的作用。
2026-04-25 astro-ph.SR
Fractal Reconnection in Solar and Stellar Environments
最近对太阳的空间观测表明,磁重联在太阳大气层中无处不在,从小规模的重联(观测到的纳米耀斑)到大规模的重联(观测到的长时间耀斑或巨型弧)。通常,磁重联事件与质量喷射或喷流有关,这似乎与分形电流片的多重等离子体团喷射密切相关。来自耀斑的爆发性射电和硬X射线辐射也表明了分形重联和相关的粒子加速。我们将讨论与太阳耀斑中的等离子体团诱导重联和分形重联有关的最新观测和理论,以及它们对重联物理和粒子加速的意义。本文还讨论了最近在太阳型恒星上发现的许多超级耀斑,这些发现将太阳耀斑的分形重联模型的适用范围扩展到更广泛的适合恒星耀斑的参数空间。
2016-06-30 astro-ph.SR
Are chains of type I radio bursts generated by similar processes as drifting pulsation structures observed during solar flares?
我们提出的例子,这两种类型的爆发,并显示其相似性和差异。然后,链的I型爆发的漂移脉动结构(DPS)的类似模型提出。我们表明,类似的DPS中,链的I型爆发可以产生的碎片磁重联与等离子体团相互作用。为了支持这种新的模型链的I型爆发,我们提出了合并的两个等离子体团到一个更大的等离子体团的DPS的无线电频谱的影响。这一过程也可以解释某些I型爆发链的“波浪状”外观。然后,我们证明了具有“波浪”外观的I型爆发链可以用于估计其源中的磁场强度。我们认为,I型爆发和DPS链的差异主要是由于磁场重联的不同机制。在I型爆发链的情况下,磁重联和等离子体团相互作用在活动区的准分界线层中或多或少处于准饱和状态,而在爆发耀斑的脉冲阶段观察到的DPS的情况下,磁重联和等离子体团相互作用在耀斑磁绳下形成的电流片中,该电流片向上移动并迫使该磁重联。
2017-04-27 astro-ph.SR
Study of magnetic field topology of active region 12192 using an extrapolated non-force-free magnetic field
太阳活动区(AR)12192是第24太阳活动周中最具耀斑生产力的区域之一,产生了许多X级耀斑;最具能量的是2014年10月24日21:10 UT的X3.1耀斑。通常认为,这类事件是由日冕磁场中的磁重联触发的。在这里,我们使用的矢量磁图从太阳光球,从太阳光球磁成像仪(HMI)获得的调查磁场拓扑结构之前的X3.1事件,并确定可能导致耀斑的条件。为了推断日冕磁场,一种新的非无力场(NFFF)的光球场的外推技术,它适当地模仿洛伦兹力存在于光球等离子体。我们还强调存在的磁零点和准分界线层(QSL)的磁场拓扑结构,这是首选的网站磁重联,并讨论可能的重联方案。
2018-04-12 astro-ph.SR
Plasma Upflows Induced by Magnetic Reconnection Above an Eruptive Flux Rope
Hinode的极紫外成像光谱仪(EIS)的主要发现之一是在活动区边缘存在上升流。由于活动区域与日冕的大规模磁场有磁性联系,这些上升流可能是日冕中全球质量循环的贡献者。在这里,我们研究了在AR 10977(爆发耀斑SOL 2007 -12- 07 T04:50)的通量绳爆发期间观察到的速度超过70 km/s的非常强烈的上升流的驱动机制,称为蓝翼不对称。我们使用Hinode/EIS光谱观测结合磁场建模来研究活动区的磁拓扑结构与强上升流之间可能存在的联系。位场源表面(PFSS)外推的大规模的领域显示了一个四极配置的分离器躺在上面的通量绳。磁场线诱导重联沿分离器之前和期间的磁通绳喷发空间上连接到最强的蓝翼不对称的上流地区。流动是由压力梯度驱动的,当密集和热拱圈的活动区重新连接与扩展和纤细的循环覆盖it. In事实上,分离器重连是一个更一般的准分界线(QSL)重连的具体形式,我们得出结论,驱动最强的上升流的机制,事实上,是相同的驱动持续上升流的一个约。在所有活动区观察到10 - 20 km/s。
2021-06-30 astro-ph.SR
Observations of a Twin Pair of Atypical Solar Flares and a Magnetic-reconnection Scenario
The University of Alabama in Huntsville(阿拉巴马大学亨茨维尔分校);NASA Marshall Space Flight Center(美国宇航局马歇尔太空飞行中心);Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
研究通过观测2022年4月22日的非典型日冕爆发,揭示了磁重联情景中滑动重联机制及同源触发过程。
2026-03-02 astro-ph.SR
Slipping Magnetic Reconnection of Flux Rope Structures as a Precursor to an Eruptive X-class Solar Flare
我们介绍了在2015年3月11日爆发的X级耀斑爆发之前磁绳结构的准周期滑动运动,由\emph{Interface Region Imaging Spectrograph}(\emph{IRIS})和\emph{Solar Dynamics Observatory}(\emph{SDO})获得。滑动运动发生在磁绳的北部,似乎是连续剥离磁绳。滑动速度为30 $-$ 40 km s $^{-1}$,平均周期为130 $\pm$ 30 s。Si { \sc iv} 1402.77 X线在滑动构造的西端表现出10 $-$ 30 km s $^{-1}$的红移和50 $-$ 120 km s $^{-1}$的线宽,表明了向下的重联流。滑动运动持续约40 min,在滑动后期,磁绳开始缓慢上升。然后,一个X2.1耀斑被启动,通量绳被脉冲加速。其中一个耀斑带扫过一个负极性的太阳黑子,在耀斑之后,太阳黑子的半影部分迅速衰减。我们研究了耀斑区的磁拓扑结构,结果表明存在扭曲的磁通绳,以及约束磁通绳的准分界线层(QSL)结构。我们的观测结果表明,在耀斑爆发前,准周期滑动磁重联发生在与磁通绳相关的QSL上,它驱动了后来的磁通绳爆发和耀斑爆发。
2016-08-06 astro-ph.SR
Interchange Slip-Running Reconnection and Sweeping SEP Beams
我们提出了一个新的模型来解释粒子(太阳高能粒子; SEPs),加速在一个重联网站,是不是磁连接到地球,最终可以沿着良好连接的开放通量管传播。我们的模型是基于一个低β电阻磁流体力学模拟的三维线绑定和最初的电流自由的双极,这是嵌入在一个非均匀的开放势场的结果。这种构型的拓扑结构是不对称冠状零点,具有封闭的扇形表面和开放的外脊。当受到缓慢的光球剪切运动的驱动时,最初完全锚定在扇形穹顶下方的磁力线在零点重新连接,并跳到开放的磁畴。这是在2D中绘制和计算的标准互换模式。在3D中的关键结果是,位于外脊附近的重新连接的开放场线保持连续重新连接,跨越开放的准分界线层,如先前针对非开放零点重新连接所确定的。这些磁力线的视滑动运动导致在高空形成一个延伸的窄磁通量管。由于滑移重联,我们推测,如果高能粒子穿过扩散区或在扩散区内加速,它们将沿着连续重联的场线连续注入,这些场线连接得越来越远离脊柱。在整个太阳的尺度上,由于场线在3个太阳半径以下的超径向膨胀,这种高能粒子可以很容易地以场线的形式注入,并在相当长的距离上滑动,最终到达与地球连接良好的遥远通量管。
2011-09-26 astro-ph.SR
Spatiotemporal evolution of UV pulsations and their connection to 3D magnetic reconnection and particle acceleration
本文通过SDO/AIA和Solar Orbiter/STIX观测M3.7级耀斑中的长周期QPPs,发现紫外脉动源于耀斑带扩展前沿的耀斑核并与硬X射线相关,提出滑动磁重联沿准分离层驱动脉动时空演化。
2025-06-04 astro-ph.SR
Eruptions from coronal bright points: A spectroscopic view by IRIS of a mini-filament eruption, QSL reconnection, and reconnection-driven outflows
本研究探讨了一个与抵消磁通量相关的迷你灯丝喷发。喷发起源于一个小规模的环复合体,通常被称为日冕亮点(CBP)。这一事件是唯一记录在成像和光谱数据与IRIS。我们分析IRIS光谱和狭缝颚成像观测以及在AIA的极紫外通道拍摄的图像,以及SDO机载HMI的视线磁场数据。我们还采用了NLFFF松弛方法的基础上的HMI磁图时间序列。我们确定了一个强大的小规模增亮的微耀斑在CBP。小型喷发表现为热(CBP环)和冷(迷你灯丝)等离子体的喷射记录在成像和光谱数据。微耀斑之前,在IRIS狭缝颚1400 A图像中出现了一个细长的明亮特征,位于极性反转线上方。微耀斑以IRIS像素大小变亮开始,并沿着细长特征双向传播。我们检测的光谱和成像IRIS数据和AIA数据,强大的流动,并在边缘的细长功能,我们认为代表重连流出。围绕喷发的MF的边缘缠绕的细长特征的两个边缘演变成J型形状,从而产生S形外观。通过计算NLFFF模型不同水平面的挤压因子Q,在极性反转线附近识别出准分界线层(QSL)。QSL重联站点具有相同的光谱外观作为所谓的爆炸事件确定的强烈的蓝移和红移的发射,从而回答了一个长期悬而未决的问题,这种光谱现象的真实性质。
2022-02-01 astro-ph.SR
3D magnetic reconnection and its application to solar flares
太阳耀斑是发生在太阳大气中的强烈辐射。它们由磁重联提供动力,磁重联是一种可以将磁能转化为热能和动能等其他形式能量的现象,据信它在宇宙中无处不在。随着太阳观测的空间和时间分辨率的不断提高,以及受益于计算机能力不断提高的数值模拟,我们现在可以探讨三维磁重联的性质和特征,以更好地了解其在我们的恒星大气层爆发耀斑期间的后果。我们在下面回顾了在不同战线上为解决磁重联问题所作的努力。特别是,我们将看到理解3D中的磁拓扑如何帮助定位最可能发生重联的区域,电流层如何在3D中演变,以及重联如何导致通量绳,等离子体团和耀斑环的形成。
2016-12-20 astro-ph.SR
Quasi-periodic pulsations and three-dimensional magnetic reconnection during 2022 March 31 flare observed by IRIS & STIX
Bay Area Environmental Research Institute(湾区环境研究所);Lockheed Martin Solar & Astrophysics Laboratory(洛马太阳能与天体物理实验室);University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland (FHNW)(西北瑞士应用科学与艺术大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Oregon State University(俄勒冈州立大学);Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院);Southwest Research Institute(西南研究院);SETI Institute(搜寻地外文明研究所)
研究通过IRIS和STIX观测分析2022年3月31日M9.6日珥中的准周期性波动,发现非热电子能量沉积集中在特定回路系统,揭示了三维磁重联和日珥能量释放的新约束。
2026-04-19 astro-ph.SR
The formation and dissipation of current sheets and shocks due to compressive waves in a stratified atmosphere containing a magnetic null
我们研究了磁流体动力学波在一组数值模型中的传播和耗散,每个模型都包括一个类似太阳的分层大气和一个具有零点的磁场。所有模拟具有相同的磁场配置,但不同的过渡区高度。压缩波包被引入到模拟的光球部分,并朝着零作用,使其坍缩成电流片,然后进行重连。坍缩的零形成电流片,这是由于磁扰动无法穿过零而导致的强磁压梯度。虽然零电流片经历了多次重联事件,由于反复反射的下边界,我们没有发现任何证据的振荡重联所产生的动力学零本身。波模转换周围的零产生一系列的慢模式冲击本地化附近的每个分界线。冲击强度在每个分界线上是不对称的,因此随后的冲击阻尼在每个分界线上产生切向不连续性,具有长寿命的电流密度。注入波能量达到零的参数研究证实了我们以前的WKB估计。最后,使用目前估计的光球声功率,我们估计,冲击和欧姆加热,我们描述的可能占$\approx1-10\%$的辐射损失从日冕亮点具有类似的拓扑结构,同样不足以占较大的结构,如短暂的区域的损失。与此同时,动力学是可比的拟议机制产生II型针状体。
2019-06-05 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.flu-dyn
A violin sonata for reconnection
当在自然中研究或在3D模拟中建模时,磁重联的过程与标准的2D范例卡通有一个关键的不同:它伴随着电磁场和等离子体特性的许多波动。我们开发了一种新的诊断方法,地形起伏分析(TFA),以研究在重联网站周围的各个区域的波动频谱。我们发现,波动属于两个非常不同的制度。第一个制度是更好地了解,它的发展在重联流出,其特点是等离子体和电磁波动之间的强联系,导致通过异常粘度和电阻率的动量和能量交换。但是还有第二个新的区域:它在流入和分界面周围的区域中发展,包括重联扩散区域本身。在这种新的状态下,等离子体保持层流,但电磁场强烈波动。我们提出了一个比喻与平稳连续运动的小提琴产生的振动弦发出音乐的弓。
2019-04-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Structured Slow Solar Wind Variability: Streamer-blob Flux Ropes and Torsional Alfvén Waves
缓慢的太阳风在从几分钟到几天的时间尺度上表现出很强的变化,这可能与扩展日冕中的磁重联过程有关。Higginson 2017 b提出了一个数值磁流体动力学模拟,该模拟显示交换磁重联是普遍存在的,并且很可能是释放大部分缓慢太阳风的原因,特别是沿着被称为分离网(S-Web)的拓扑特征。在这里,我们继续我们的分析,侧重于结构缓慢的太阳风变化的两个具体方面。第一种是存在于缓慢的太阳风附近的日光层电流片,第二种我们预测应该存在于任何地方的S-Web慢太阳风观察。对于第一种类型,我们研究了三维磁通量绳的演变形成的头盔流光带的顶部重联在日光层电流片(HCS)。第二,我们研究了模拟的远程和现场签名的大规模扭转阿尔文波(TAW)传播沿S-Web弧高纬度。我们描述了HCS中重联产生的通量绳之间的相似性和差异,这类似于众所周知的“流光斑点”的观测,和类似结构的TAW。我们讨论了我们的研究结果的复杂性的HCS和周围的等离子体片,粒子加速的潜力,以及交换重连的情况下,可能会产生TAW在太阳日冕的影响。我们讨论的预测,从我们的模拟结果的动态缓慢太阳风在扩展的日冕和内日光层。
2018-05-10 astro-ph.SR
Two Episodes of Magnetic Reconnections During a Confined Circular-ribbon Flare
我们分析了2016年2月13日发生的M1.8封闭圆带耀斑的独特事件,在同一位置连续形成两个圆带。耀斑有两个不同的阶段的紫外和极紫外辐射的间隔约270秒,其中第二个峰值是更重要的能量。第一幕伴随着一个迷你细丝的爆发和一个薄的圆形带(CR 1)沿逆时针方向以约220 km/s的速度快速拉伸运动。还观察到两个细长的脊柱相关的带状物,与内部带状物的时间与CR 1和远程增亮形成约20秒后。在第二幕中,另一个迷你灯丝爆发并形成井喷喷流。第二个圆形带状物和两个脊柱相关的带状物表现出类似的伸长运动,在第一集。外推的3D冠状磁场揭示了存在一个扇形脊拓扑结构,连同一个准分界线层(QSL)晕周围的扇形面和另一个QSL结构概述内脊。我们认为,连续的零点重连接之间的灯丝和周围的开放领域发生在每一个情节,导致连续开放的灯丝和显着转变的扇形平面足迹。首次提出了一个由两组连续形成的环带和多个磁丝在扇脊型磁位形中爆发组成的环带耀斑复合爆发模型。
2018-04-16 astro-ph.SR
The nature of separator current layers in MHS equilibria I. Current parallel to the separator
分离器在许多方面相当于二维零值的三维零值,是磁重联的重要场所。磁重联发生在长度尺度很短的强电流层中。这项工作的目的是探索的性质,目前层周围的分离器。分离器是一种特殊的磁力线,它位于两个分界线表面的交点上,形成四个拓扑不同的通量域之间的边界。特别是,在这里的电流层的分离器,连接两个3D零和谎言沿其分界线表面的交叉点进行了研究。考虑了在均匀等离子体中嵌入单个分离器的磁结构,其中均匀电流平行于分离器。这个初始的磁设置,它不是平衡的,以非电阻的方式松弛,以形成平衡。松弛是使用三维MHD代码Lare3d实现的,电阻率设置为零。一系列的实验与不同的初始电流进行调查的特性所产生的电流层存在于最终的(准)平衡态。在每一个实验中,分离器塌陷,沿分离器形成电流层,电流层的尺寸和强度随初始电流的增加而增加。发现由平行于隔板的电流形成的隔板电流层是扭曲的。此外,分离器的崩溃是一个像无限时间奇点一样演变的过程,其中层中的长度、宽度和峰值电流缓慢增长,而电流层的深度减小。
2014-10-31 astro-ph.SR
Magnetic Reconnection as the Driver of the Solar Wind
我们目前的EUV太阳观测显示无所不在的喷射活动的证据驱动的小规模磁重联在太阳日冕的基础。我们认为,加热和驱动太阳风的物理机制是无处不在的小尺度喷射活动形式的磁重联(即,a.k.a.喷气机)。这种喷射活动,就像太阳风和日冕等离子体的加热一样,是无处不在的,不管太阳活动周期的阶段。每一个事件都是由相反极性的磁场的小规模重联产生的,产生了一个短暂的热等离子体和阿尔文波喷入日冕。这些小喷流事件的离散性质导致了日冕的间歇性外流,这些外流在远离太阳传播时均匀化并形成太阳风。这一发现确立了太阳和恒星大气中小尺度磁重联在理解日冕加热和太阳风加速等普遍现象方面的重要性。基于以前的分析,连接之字形的磁网络,我们还认为,这些新的观察可能提供之间的联系,在基地的日冕和之字形太阳风现象的磁活动。这些新的观测结果需要放在更大的背景下来考虑磁重联的作用和太阳大气中喷射的不同形式。
2023-01-03 astro-ph.SR physics.space-ph
Three-Dimensional Simulations of Tearing and Intermittency in Coronal Jets
对日冕喷流的观测越来越多地表明,局部碎裂和不稳定性在这些事件的动力学中起着重要作用。在这项工作中,我们在闭场日冕中喷流的高分辨率模拟中研究了这种碎裂。我们研究了两种实现的嵌入双极模型,从而推动脉冲螺旋流出的扭曲和非扭曲的磁场之间的重联跨越圆顶扇平面的磁零。我们发现,重联区的碎片发生撕裂样的不稳定性,产生多个磁零点和磁通绳结构内的电流层。在电流层中心的弱场区域内形成的通量绳与密度增强的“斑点”相关联,当通量绳从层中射出时,这些斑点变成了附加的线,于是新的通量绳在它们后面形成。磁通绳的重复形成和喷射为在某些喷流中观察到的间歇性流出、明亮的发射斑点和无定形结构提供了自然的解释。这个过程的其他观测签名进行了讨论。基本上所有的喷流模型调用局部封闭和局部开放的领域作为喷流生成机制的区域之间的重连。因此,我们认为这种重复撕裂过程应该发生在所有射流中两个通量系统之间的分界面处。给出了三维撕裂射流重联的示意图。
2016-07-03 astro-ph.SR
Current Singularities at Quasi-Separatrix Layers and Three-Dimensional Magnetic Nulls
奇异电流结构如何在线捆绑,三维磁场中形成的公开问题得到解决。采用拉格朗日磁摩擦弛豫方法来模拟场向最终近奇异态的演化。我们的出发点是一个精确的力免费的解决方案的管理磁流体动力学(MHD)方程,这是足够普遍的,允许拓扑功能,如磁零的内部或外部的计算域,取决于一组简单的参数。准分界线层(QSL)存在于这些结构中,并且与磁零点一起,它们显著地影响电流的积累。结果表明,扰动影响的配置的横向边界导致不仅崩溃周围的磁零,但也有显着的QSL电流。我们的研究结果表明,一旦出现磁零点,发展中的电流总是被吸引到特定的位置,并显示出比沿着QSL形成的电流更强的分辨率标度。特别是,零点缩放可以与“快速”重联模型一致。的QSL电流似乎也是无界的,但产生较弱的奇异性,独立的扰动幅度。
2014-10-24 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Rapid Evolution of Bald Patches in a Major Solar Eruption
秃斑(BP)是一种磁场拓扑特征,其中U形磁力线与光球相切。穿过BP的场线追踪优先发生重连的分界线表面。在这里,我们研究的多个,强场BPs在活动区12673在最强烈的,X9.3耀斑的太阳活动周期24的演变。位于初始耀斑带之间的中央BP在35分钟内基本上“解体”。更偏远的南部BP幸存下来。解体表现为9度旋转的中位数剪切角;垂直分量的水平场(相对于极性反转线)改变了符号。平行分量表现出逐步的,永久性的增加1千克,与以前的观测耀斑相关的“磁印记”。观测结果表明,磁重联在一个主要的喷发可能涉及整个BP分界线,导致从BP剪切弧的磁拓扑结构的变化。
2021-10-30 astro-ph.SR
Local regimes of turbulence in 3D magnetic reconnection
当在自然中研究或在3D模拟中建模时,磁重联的过程与标准的2D范例卡通有一个关键的不同:它伴随着电磁场和等离子体特性的许多波动。我们开发了一种诊断方法来研究重连点周围各个区域的波动谱。我们定义的通量函数的局部值,确定的距离形成的重联网站,在流出和流入的负值正值的区域。我们发现,波动属于两个非常不同的制度取决于当地的等离子体β(定义为等离子体和磁压力的比率)。第一个政权的发展中的重联流出β是高的,其特征在于通过异常的粘度和电阻率导致动量和能量交换的等离子体和电磁波动之间的强联系。但是还有第二个低β区域:它在流入和分界面周围的区域中发展,包括重联电子扩散区域本身。值得注意的是,这种低β等离子体,其中磁压占主导地位,保持层流,即使电磁场是湍流。
2019-10-26 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Magnetohydrodynamic Simulation of the X9.3 Flare on 2017 September 6: Evolving Magnetic Topology
三维磁拓扑结构对于理解太阳耀斑期间日冕中磁能的爆炸性释放至关重要。人们对耀斑前的磁拓扑结构给予了很大的关注,以确定磁重联的候选地点,但目前还不清楚磁重联及其伴随的拓扑结构变化如何塑造喷发结构,以及拓扑结构如何在喷发过程中演变。在这里,我们采用了一个现实的,数据约束的磁流体动力学模拟来研究发生在2017年9月6日的X9.3爆发耀斑的演变磁拓扑。模拟成功地再现了喷发的特点和过程中前所未有的细节。数值结果表明,耀斑爆发前日冕中存在多个不同连接方式的扭曲磁通系统,在爆发过程中,这些扭曲磁通通过绳切割式的磁重联形成一条相干磁通绳.拓扑分析表明,上升的通量绳被一个准分界线层包裹,该层在绳下方相交,形成一个称为双曲通量管的拓扑结构,在那里形成电流片,触发重联。通过绘制新重新连接的场线的足迹,我们能够再现的空间位置和,第一次,所观察到的耀斑带的时间分离,以及通量绳的脚的动态边界。此外,总重联通量的时间分布与软X射线光变曲线相当。这种对不断演变的磁拓扑结构的复杂描述为最终理解和预测太阳爆发提供了重要的见解。
2018-10-31 astro-ph.SR
Electromagnetic Energy Conversion in Downstream Fronts from 3D Kinetic Reconnection
在\citet{vapirev2013formation}先前报道的动力学重联的3D模拟中,对电磁能量方程进行了逐项分析。的演变提出了通常的二维拓扑结构所造成的初始扰动独立的第三维。然而,下游的重联网站,喷射等离子体遇到尚未扰动的预先存在的等离子体,下游前(DF)的形成和不稳定的强密度梯度和不利的局部加速场。等离子体和场之间的能量交换在不稳定性处最强烈,达到几个$pW/m^3$,在负载(能量从场到粒子)和发生器(能量从粒子到场)区域之间交替。相反,能量交换纯粹是重连位点本身处的负载的能量交换,该重连位点本身在围绕x线聚焦并且沿着分界线表面伸长的区域中。坡印亭通量产生在所有的能量交换区域和旅行远离重联网站传输的能量信号的顺序约为$\mathbf S \approx 10^{-3} W/m^2$。
2014-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Why are flare ribbons associated with the spines of magnetic null points generically elongated?
日冕磁场的外推表明,日冕磁零点存在丰富的,并已被推断为是一个广泛的高能事件的重要。这些零点及其相关的分界线和脊场线表示场线映射的不连续性,使它们成为重连的优先位置。该场线映射还显示出与分界线(扇形)和脊场线相邻的强梯度,可以使用“挤压因子”$Q$进行分析。本文详细分析了磁零点存在时$Q$的分布。虽然$Q$在零点的脊和扇上都是形式上无限的,但$Q$远离这些结构的衰减一般强烈依赖于零点结构。对于非径向对称零值的一般情况,$Q$在远离脊/扇的方向上衰减得最慢,在该方向上$|{\bf B}|$增加得最慢。特别地,这证明了Masson等人观察到的脊柱足点周围的扩展的椭圆形高$Q$晕(Astrophys. J.,700,559,2009)是通用特征。围绕脊/扇足点的$Q$晕圈的这种延伸对于诊断光球中与在零点处形成的任何电流层磁连接的区域是重要的。有鉴于此,我们讨论了我们的结果如何可以用来解释观测到的耀斑带状在“圆形带状耀斑”,其中通常是一个日冕零牵连的几何形状。我们得出的结论是,无论是在附近的零,这是如何相关的$Q$远离脊柱/风扇的扩展的物理可以用于串联,以了解在日冕零点重联的观测签名。
2016-05-18 astro-ph.SR
Hot Spine Loops and the Nature of a Late-Phase Solar Flare
扇脊磁拓扑结构被认为是太阳爆炸事件中许多奇怪特征的原因。一个脊柱磁力线连接不同的通量域,但这种功能的直接观察一直很少见。在这里,我们报告了一个独特的事件观察到的太阳动力学天文台在一组热日冕环(超过10 MK)连接到一个准圆形色球带的一端和远程增亮在其他。磁场外推表明,这些线圈部分是演变的脊柱场线的示踪物。连续的滑移和零点型重联可能在起作用,为环等离子体提供能量,并在扇形准分界线层内和穿过扇形准分界线层传输磁通量。我们认为,最初的重联是“突破”的类型,然后过渡到一个更激烈的耀斑重联与喷发的风扇圆顶。预期会发生显著的磁场变化,并且确实会发生变化。这一事件还具有极紫外(EUV)后期,即在温暖的EUV线(约2-7 MK)中延迟的二次发射峰。我们发现,这个峰值来自冷却的大型后重联环旁边和上方的紧凑的风扇,在这样的拓扑设置喷发的直接产品。大型拱廊的冷却时间较长,导致了长时间的延迟;还可能需要额外的加热。我们的结果表明跨尺度磁耦合的临界性质-子系统中的拓扑变化可能导致更大规模的爆炸。
2013-10-05 astro-ph.SR
Reconnection brightenings in the quiet solar photosphere
我们描述了一种新的安静的太阳现象,我们称之为“安静的太阳Ellerman样的亮度”(QSEB)。QSEB在某些方面与Ellerman炸弹(EB)相似,但在其他方面有很大不同。EB是巴耳末H-α线两翼的瞬时增亮,标志着复杂活动区的强场光球重联。QSEB是类似的,但更小,更不强烈的巴耳末翼增亮,发生在远离活动区的安静地区。在H-α机翼上,我们测量到典型的长度小于0.5角秒,宽度为0.21角秒,寿命小于一分钟。我们使用瑞典1米太阳望远镜(SST)的高质量H-α成像光谱法发现了它们,并表明在质量较低的数据中,它们无法与更普遍的光斑增亮区分开来,也无法在目前可从空间平台获得的紫外诊断中区分开来。我们增加的证据,从并发SST分光偏振,QSEBs也标志着光球重联事件,但在太阳表面的安静区域。
2016-06-12 astro-ph.SR
Evidence of Electron Acceleration around the Reconnection X-point in a Solar Flare
粒子加速是宇宙和空间等离子体中普遍存在的最重要的特征之一。在太阳耀斑期间,它是最突出的,大量的电磁辐射和高能粒子通过日冕中等离子体粒子的加速被排入行星际空间。虽然人们已经很好地理解耀斑的能量是由一种称为磁重联的机制提供的,这种机制是基于空间望远镜在X射线和EUV中的观测,但是由于耀斑日冕中的等离子体密度很低,所以耀斑磁场中等离子体在何处以及如何被加速仍然是未知的。在这里,我们报告的第一个观测识别的高能非热电子周围的点正在进行的磁重联(X点),与软X射线图像确定的X点的位置和本地存在的非热电子从成像光谱数据确定在两个微波频率。考虑到存在的重联流出,携带等离子体粒子和磁场从X点,我们确定的非热微波辐射周围的X点表明,电子被加速周围的重联X点。此外,X点周围的等离子体也被加热到10 MK。该事件的估计重新连接率约为0.017。
2014-04-12 astro-ph.SR
Data-Constrained Magnetohydrodynamics Simulation of a Confined X-class Flare in NOAA Active Region 11166
通过数据约束的MHD模拟,研究NOAA 11166中受限X级耀斑起源,发现3D磁零点与QSLs处的重联驱动耀斑前活动及耀斑带形成,且无磁通量绳与锚定脊线解释其受限性,并揭示开放脊线零点重联触发远处喷流。
2025-01-19 astro-ph.SR
Formation of Magnetic Flux Rope during Solar Eruption. I. Evolution of Toroidal Flux and Reconnection Flux
磁通量绳是日冕物质抛射(CME)的核心结构,但关于磁通绳是在太阳爆发前还是在太阳爆发时形成的,一直存在争议。此外,耀斑重联如何塑造爆发的MFR仍然是难以捉摸的三维。在这里,我们研究了通过单个磁弓中的束缚切割磁重联来引发CME的新MHD模拟。模拟如下的整个生命,包括出生和随后的演变,在喷发期间的MFR。在早期阶段,MFR部分地从其环境场分离的磁准分界线层(QSL),具有双J形的足迹的底部表面上。随着重联的进行,两个J形足迹的臂不断分离,J形足迹的钩状部分逐渐扩大并最终闭合,此后,MFR被QSL完全从未重联的区域中分离出来。我们进一步研究了环向磁通在MFR中的演化,并与重联磁通的演化进行了比较。我们的模拟再现了最近在耀斑带变化和瞬变日冕变暗观测中报道的环向通量由增到减的演化模式。环向磁通的增加是由于耀斑重联在早期阶段,将剪切拱圈扭曲的磁力线,而它的减少是由于在MFR的内部的磁力线之间的重联在后期阶段。
2021-09-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Stationary stagnation point flows in the vicinity of a 2D magnetic null point: I. Systems with vanishing electric field and an X-type magnetic null point
爆发性空间等离子体过程的出现,在太阳大气中观测到的爆发性耀斑中,通常认为是由磁重联引起的。磁重联的过程往往与磁场的奇点有关。因此,我们分析系统的固定电阻/非理想磁流体动力学(MHD)的奇异点附近的流和场,以确定重联解决方案和非重联解决方案之间的边界。我们发现的条件,使等离子体穿过磁separatrices也内的电流片,接近电流最大值。这些结果为我们提供了阻性磁流体场的拓扑和几何骨架。因此,我们必须执行一个本地分析几乎所有的非理想MHD解决方案的广义非理想性。利用磁场、速度场和包括非理想性在内的所有物理量的泰勒展开式,并采用系数比较的方法,对非线性电阻MHD系统进行了解析求解。事实证明,并不是每一个非理想流是一个重联流和纯电阻/非理想MHD只允许重联类的解决方案,即使非理想性是局部的磁零点周围的区域。为了保证能量的正耗散和磁通量的湮灭,靠近磁X点的流动也必须是X点类型的。如果非理想性只有一维片状结构,则等离子体流只能穿过一条分界线,类似于重连湮灭解。
2009-09-04 astro-ph.SR