We made high-resolution spectroscopic observations of limb-spicules in H-alpha using the Vertical Spectrograph of Domeless Solar Telescope at Hida Observatory. While more than half of the observed spicules have Gaussian line-profiles, some spicules have distinctly asymmetric profiles which can be fitted with two Gaussian components. The faster of these components has radial velocities of 10 - 40 km/s and Doppler-widths of about 0.4 A which suggest that it is from a single spicule oriented nearly along the line-of-sight. Profiles of the slower components and the single-Gaussian type show very similar characteristics. Their radial velocities are less than 10 km/s and the Doppler-widths are 0.6 - 0.9 A. Non-thermal "macroturbulent" velocities of order 30 km/s are required to explain these width-values.
On the solar chromosphere observed at the limb with Hinode
来自Hinode航天器上的BFI仪器的Ca II H线的宽带图像显示了从观测到的边缘出现的针状物的发射。令人惊讶的是,沿着它们的长度几乎没有看到针状光的吸收。我们提出了正式的解决方案的传递方程给定的(特设)源函数,包括分层的色球从针状物发出。模型参数与早期的针状体研究基本一致。Ca II针状物的可见性下降到肢体的Hinode数据似乎需要针状物发射多普勒频移相对于分层的大气,无论是超音速湍流或有组织的针状运动。在宽带BFI数据中,色球层的非针状成分几乎不可见,但我们预测它将在高光谱分辨率数据中清晰可见。宽频带的钙II H肢体图像给人的错觉,色球层是由针状体为主。我们的分析提醒人们,签名的缺失可能与签名的存在一样重要。
In the present work we derive a Differential Emission Measure (DEM) dis- tribution from a region dominated by spicules. We use spectral data from the Solar Ultraviolet Measurements of Emitted Radiation (SUMER) spectrometer on-board the Solar Heliospheric Observatory (SoHO) covering the entire SUMER wavelength range taken off-limb in the Northern polar coronal hole to construct this DEM distribution using the CHIANTI atomic database. This distribution is then used to study the thermal properties of the emission contributing to the 171 Å channel in the Atmospheric Imaging Assembly (AIA) on-board…
Evidence for coherent spicule oscillations by correcting Hinode/SOT Ca II H in the southeast limb of the Sun
由于光球波动而加热色球层、日冕和太阳风的波动理论由于观测到的波相干性的存在而得到加强。利用太阳光学望远镜(SOT)研究了日珥强度振荡的相干性。我们使用了2015年4月3日获得的Ca II H线的Hinode/SOT东南区域附近的时间序列,并将去卷积程序应用于骨针,以说明我们的恢复方法如何有效地作用于骨针等精细结构。此外,还利用小波变换分析了日缘以上不同高度的强度振荡。然后,在两个特定高度测量振荡之间的相位差,以寻找相干振荡的证据。小波变换的结果显示,在2,4,5.5,和6.5分钟在四个不同的高度的主周期峰。发现相干水平高于75%的主导频率在5.5和8.5 mHz左右。测量的平均相速度为155-360 km s-1。我们发现,平均相速度随高度增加。结果表明,相干波携带的能量通量进入日冕和日光层可能比以前的估计大几倍,以前的估计仅基于恒定的速度。我们提供了令人信服的证据向上传播的相干波的存在。
太阳翼和盘骨针的准周期运动已经报道了很长时间,强烈暗示它们是振荡的。为了澄清这一现象的起源,并可能解释某些由重叠效应引起的太阳翼和盘针状体的准周期回归现象,我们提出了一个假设针状体位置准随机的模拟模型。我们还允许一组具有不同物理性质(如:高度,寿命和倾斜角度,如由单个针状体所示)的针状体随机发生。三个不同的空间分辨率的相应帧的模拟结果,也为不同的数量密度的针状体,进行了分析。小波时频分析方法被用来获得针状物可见性的精确周期。结果进行了比较的色球观测i/过渡区和日冕探测器(TRACE)的过滤图在1600埃,ii/太阳光学望远镜(SOT)的日出采取的Ca II H-线和iii/Sac-Peak邓恩的VTT采取的Hα线。我们的研究结果表明,在解释骨针图像序列中出现重叠时,需要谨慎,即;当空间分辨率不足以分辨针状体的各个成分时。
On the temporal evolution of spicules observed with IRIS, SDO and Hinode
针状体是在色球谱线边缘外观察到的普遍存在的快速移动的喷流。结合最近推出的界面区域成像光谱仪与太阳动力学天文台和Hinode,我们有一个独特的机会,同时在多个通带和看到自由的环境中研究针状体。这使得有可能在很大的温度范围内研究它们的热演化。最近的一项研究表明,针状体出现在几条色球和过渡区谱线中,这表明针状体从Ca II H中消失后在较热的通带中继续演变。在这篇后续论文中,我们回答了在介绍性研究中提出的一些问题。此外,我们还首次对C Ⅱ 1330型的离肢骨针进行了研究。我们发现,Ca II H针状体比最初报道的更类似于Mg II 2796针状体。对于一个样本的54针状,我们发现,44%的硅IV 1400的针状物是光明的顶部,56%的针状物显示增加硅IV排放时,钙II H组件褪色。我们发现几个例子的针状物,从通带以外的钙II H褪色,我们观察到,如果一个针状物从通带褪色,它也一般褪色的通带较低的形成温度。我们将讨论这些新的,多光谱的结果意味着分类的I型和II型骨针。
We study a solar spicule observed off-limb using high-resolution imaging spectroscopy in the Ca II 8542 Å line obtained with the CRisp Imaging SpectroPolarimeter (CRISP) on the Swedish 1-m Solar Telescope. Using a new version of the non-LTE code NICOLE specifically developed for this problem we invert the spicule single- and double-peak line profiles. This new version considers off-limb geometry and computes atomic populations by solving the 1D radiative transfer assuming a vertical stratification. The inversion proceeds by fitting the observed spectral profiles at 14 different heights with sy…
Observations, analysis and interpretation with non-LTE of chromospheric structures of the Sun
这篇论文是基于在真空塔望远镜(特内里费岛)进行的观测。从2004年到2006年,我们使用了红外分光偏振仪(TIP)和法布里-珀罗光谱仪(G-FPI)。我们应用了几种成像散斑重建技术,并对它们进行了比较。我们利用具有很高的空间、光谱和时间分辨率的Hα研究了太阳盘内部和边缘的色球动力学。关键词(详见全文摘要):纤丝,浪涌,MHD波,斑点,盲解卷积,Fabry-Perot,迷你耀斑,云模型,Halpha中的针状体,在圆盘上继续的针状体)我们用He I 10830研究了远缘针状体光谱I随高度的变化。分析表明,作为到可见太阳临边的距离的函数的离临边发射分布的变化。研究了多重态的强度比(与光学厚度和日冕辐射有关),并与标准大气模型进行了比较。我们报告的观测性能,从高分辨率的H $α$谱线与G-FPI的过滤图。我们发现,骨针可以达到8毫米以上的肢体。我们表明,骨针外的肢体继续作为黑暗的原纤维内的光盘。
Solar fine-scale structures. I. Spicules and other small-scale, jet-like events at the chromospheric level: observations and physical parameters
在过去20年中,从许多航天器上的优秀望远镜进行的不间断的高分辨率太阳观测,再加上从先进的地面望远镜进行的观测,开辟了一个新的世界,产生了比以往更加完整的关于太阳大气层物理条件的信息。太阳低层大气中的能量是由次表层对流产生的,而日冕与低层大气之间的界面构成了色球层,色球层主要由喷流状的动态结构所控制,在安静区域被称为斑点,在活跃区域被称为原纤维,在太阳边缘被称为针状物。最近,Hinode的空间观测表明应该存在两种不同类型的针状体,称为I型和II型,它们具有不同的性质。Ca II H和K滤波图的地面观测揭示了在靠近边缘的观测中存在长而薄的发射特征,称为吸管,以及一类被称为快速蓝移偏移的短命事件,其特征是仅出现在Ca II红外线的蓝翼中的大多普勒频移。有人认为,理解太阳等离子体如何被加速和加热的关键可能会在这些类似喷流的动态事件的研究中找到。然而,尽管这些结构在可见光区以及紫外和极紫外发射线和连续谱中被观察和研究了130多年,但仍有许多问题需要回答。在这篇评论中,我们提出的意见和物理性质的小规模的喷色球活动和安静的地区,在磁盘上,并在肢体观察到,并讨论它们之间的相互关系。
A New Type of Jets in a Polar Limb of Solar Coronal Hole
在\textit{Hinode}上太阳光学望远镜的Ca II滤波图中发现了冕洞极肢中的一种新型色球喷流。我们确定了30个喷气式飞机在钙II电影的持续时间为53分钟。在其最大高度的平均速率被发现是132 $\pm$ 44公里秒$^{-1}$范围从57公里秒$^{-1}$到264公里秒$^{-1}$沿传播方向。平均寿命为20 $\pm$ 6,范围为11秒至36秒。射流的速度和寿命位于II型针状体确定的这些参数的尾端,因此意味着一种新类型的射流。为了确认这些射流是否不同于传统的针状体,我们构建了一个时间-高度图像平均水平区域1 $\arcsec$,并计算滞后的互相关强度分布在每个高度与2微米的强度。从这个,我们得到了一个互相关映射作为滞后和高度的函数。我们发现,作为滞后时间的函数的相关曲线很好地拟合成三个不同的高斯函数,其滞后时间的标准偏差为193秒,42秒,和17秒。相应的传播速度分别计算为9 km s $^{-1}$、67 km s $^{-1}$和121 km s $^{-1}$。前两个分量的运动学性质似乎对应于3分钟振荡和II型针状体,而后一个分量对应于本文所讨论的喷流。
Aims. We use high-resolution spectropolarimetric observations in the Ca ii 8542 A line obtained with the SST to study the magnetic field in solar spicules. Methods. The equations that result from the application of the Weak Field Approximation (WFA) to the radiative transfer equations are used to infer the LOS component of the magnetic field (BLOS). Two restrictive conditions are imposed on the Stokes I and V profiles at each pixel before they can be used in a Bayesian inversion to compute its BLOS. Results. The LOS magnetic field component has been inferred in six data sets totalling 448 spec…
We derive the non-thermal velocities (NTVs) in the transition region of an active region using the \ion{Si}{4}~1393.78~Å line observed by the Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) and compare them with the line-of-sight photospheric magnetic fields obtained by the Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) onboard the Solar Dynamics Observatory (SDO). The active region consists of two strong field regions with opposite polarity, separated by a weak field corridor, that widened as the active region evolved. The means of the NTV distributions in strong-field regions (weak field corridors) ran…
In this research, we investigate Explosive Events (EEs) in the off-limb solar atmosphere, with simultaneous observations from the Si IV, Mg II k, and slit-jaw images (SJI) of the Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS), on 17 August 2014, and 19 February. IRIS data can be investigated to observe the motion of matter, fluctuations, energy absorption, and heat transition of the solar atmosphere. Mechanisms responsible for solar large-scale structures, such as flares and coronal mass ejections, might originate from these small scale energetic events. Therefore, the study of these events can …
Aims. We aim to infer information about the magnetic field in the low solar corona from coronal rain clumps using high-resolution spectropolarimetric observations in the Ca ii 8542 A line obtained with the Swedish 1-m Solar Telescope. Methods. The weak-field approximation (WFA) provides a simple tool to obtain the line-of-sight component of the magnetic field from spectropolarimetric observations. We adapted a method developed in a previous paper in order to assess the different conditions that must be satisfied in order to properly use the WFA for the data at hand. We also made use of velocit…
High-order Paschen emission from the quiet-Sun off-limb chromosphere
National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);School of Astronomy and Space Science, Nanjing University(南京大学天文与空间科学学院);The University of Tokyo(东京大学);The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(综合研究大学院大学);Institute for Space-Earth Environmental Research, Nagoya University(名古屋大学宇宙地球环境研究所);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系统研究所);Universitat de Valencia(瓦伦西亚大学);Spanish Space Solar Physics Consortium(西班牙空间太阳物理联盟);Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC(安达卢西亚天体物理学研究所,西班牙国家研究委员会)
本研究借助Sunrise III搭载的SCIP探测到宁静太阳临边外色球的高阶氢帕申线,发现其特性与Ca II 854.2 nm线存在差异,结合非LTE辐射转移模拟揭示其可作为光学薄等离子体的新诊断工具。
Polarized lines of the second solar spectrum (SrI, SrII, CaI, BaII) observed at the Pic du Midi Turret Dome spectropolarimeter with the slit orthogonal to the limb
Observatoire de Paris, PSL Research University(巴黎天文台,PSL研究大学)
利用 Pic du Midi 光谱偏振仪观测太阳边缘附近的第二太阳光谱,通过 Hanle 效应解释,精确测量了 SrI、SrII、CaI、BaII 等谱线的线性偏振率 Q/I,用于研究宁静太阳中的弱湍流未解析磁场。
Hidden magnetic fields of the quiet Sun derived from Hanle depolarization of lines of the "second solar spectrum" at the limb from Pic du Midi observations
本研究基于2006年Pic du Midi观测的“第二太阳光谱”数据,通过Hanle退偏振测量宁静太阳隐藏磁场,获得13-25高斯的湍流磁场并发现其向临边递减,揭示高度梯度。
Analysis of the coronal green line profiles: evidence of excess blueshifts
日冕绿线(Fe XIV 5303 A)剖面是2001年6月21日在赞比亚卢萨卡日全食期间通过法布里-珀罗干涉仪观测日冕获得的。仪器宽度约为0.2A,光谱分辨率约为26000。在1.0-1.5 R \odot的径向范围内和大约240 \circ的位置角覆盖范围内获得大约300个线轮廓。用单高斯拟合谱线轮廓,得到谱线的强度、多普勒速度和线宽。还获得了线轮廓的质心,这给出了线不对称性的度量。多普勒速度的直方图显示过量的蓝移,而质心揭示了一个占主导地位的蓝翼线的轮廓。已经发现,质心和多普勒速度高度相关。这表明在具有过量蓝移分量的线轮廓中存在多个分量。然后,我们得到了(蓝-红)翼强度,它清楚地揭示了第二个组成部分,其中大部分是蓝移的。这证实了日冕绿线轮廓通常包含多分量,这些分量具有过量的蓝移,这也取决于太阳活动。二次分量的多普勒速度的大小是在20-40公里s-1的范围内,他们表现出向两极增加。这种多分量的可能解释可能是最近发现的对日冕加热或新生太阳风流有重要作用的II型针状体,但冠缘上方日冕线的蓝色不对称的原因尚不清楚。