Sunquakes of Solar Cycle 24
本文介绍了第24太阳活动周期间由M-X类太阳耀斑产生的日震事件(日震)的搜寻结果。通过分析日震磁成像仪(HMI)的光球多普勒进行搜索。在500个M-X级耀斑中,探测到94个日震事件。我们的分析表明,许多强烈的日震是由低M级(M1-M5)的太阳耀斑产生的,而在某些强X级耀斑中,日震波没有观测到或很弱。我们的研究还表明,只有几个活跃的地区的特点是最有效的一代日震波在耀斑。我们发现,日震功率与软X射线通量时间导数的最大值的相关性比与X射线类,表明日震机制与高能粒子。我们还表明,地震活动的耀斑比没有日震扰动的耀斑更冲动。我们提出了一个新的日震太阳耀斑目录,这为进行统计研究提供了机会,以更好地了解太阳地震的物理学以及耀斑能量释放和传输。
2020-04-20 astro-ph.SR
Constraining Global Solar Models through Helioseismic Analysis
对太阳内部动力学的全球流体动力学模拟侧重于利用日震反演的结果作为约束,复制类似太阳的差异自转和纬向环流的条件。然而,对双曲环流的推论提供了有争议的结果,表明沿着半径可能有一个、两个或多个细胞。为了解决这一争议,并制定一个更强大的了解全球流动制度在太阳内部,我们采用了“正演模拟”的方法来分析日震签名的数值模拟得到的纬向环流剖面。我们采用全球声学建模代码GALE来模拟声波的传播,通过制度的平均质量流产生的全球流体动力学和磁流体动力学模型:EULAG,ERAG代码,和瑞利代码。这些模型被用来创建合成多普勒数据产品,作为当地时间距离日震学技术的输入。通过全球数值模拟获得的解决方案的日震走时信号直接与太阳观测的推论进行比较,以直接的方式对全球模型参数设置额外的约束。我们表明,即使这些模型能够复制太阳一样的差异旋转,由此产生的旋转约束对流开发一个多细胞的全球纬向环流配置文件是可测量的不一致与当地的时间距离推断的太阳观测。然而,我们发现,接近模型表面的旋转不受约束的对流的发展是能够保持太阳一样的差分旋转,同时具有显着的影响日震走时信号,复制太阳观测误差的一个标准差内,由于噪声。
2022-04-11 astro-ph.SR
Helioseismic response to X2.2 solar flare of February 15, 2011
2011年2月15日的X2.2级太阳耀斑产生了一次强烈的日震事件,这是太阳动力学天文台(SDO)的HMI仪器观测到的太阳光球对耀斑影响的日震响应。脉冲激发的声波形成了一个紧凑的波包,穿过太阳内部,在表面上表现为扩展的波波纹。观测到初始耀斑撞击的形式是多普勒速度、视线磁场和连续强度的紧凑和快速变化。这些变化形成了典型的双带耀斑结构,并被认为与高能粒子加热低层大气的热和流体动力学效应有关。对SDO/HMI和来自Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)的X射线数据的分析表明,日震波是在硬X射线(50-100 keV)脉冲之前观测到的,由早期脉冲阶段的光球撞击引发的,并且可能与相对低能电子(~6-50 keV)和热通量传输的大气加热有关。在日震波出现之前,撞击造成了太阳黑子半影的短暂运动。研究发现,日震波阵面穿过太阳黑子时振幅较低,且相对于黑子外的阵面有明显的延迟。这些观测结果为研究耀斑对光球的影响和利用耀斑激发的波进行太阳黑子地震学研究开辟了新的前景。
2011-05-04 astro-ph.SR
Investigation of Relationship Between High-Energy X-ray Sources and Photospheric and Helioseismic Impacts of X1.8 Solar Flare of October 23, 2012
2012年10月23日的X级太阳耀斑产生了连续光球发射和强烈的日震波(“日震”),表明太阳大气层的稠密部分有密集的能量释放。利用太阳动力学天文台(SDO)上的日震磁成像仪(HMI)的光球数据和Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)的硬X射线观测数据,研究了具有高时空分辨率的能量释放特性。对于该分析,我们使用1级HMI数据(滤波图),通过以$\sim 3.6$ s的时间节奏和每个像素$\sim 0.5^{\prime\prime}$的空间分辨率扫描Fe I线(6731 μ m)获得。发现耀斑引起的光球扰动在空间上与硬X射线发射区一致,但延迟了$\lesssim 4$秒。这种延迟与耀斑流体动力学RADYN模型的预测是一致的。然而,这些模型无法解释HMI观察到的变化幅度。这些数据表明,光球碰撞和日震波可能是由远高于现有耀斑辐射流体动力学模型的电子能量通量引起的。
2017-06-08 astro-ph.SR
Sunquakes: helioseismic response to solar flares
在太阳耀斑期间观测到的太阳表面上以膨胀波波纹形式出现的地震,代表了耀斑撞击激发的声波包,并穿过太阳内部。激发碰撞与脉冲耀斑相位密切相关,是由能量释放点输送的能量和动量引起的。耀斑能量以高能粒子、波、质量运动和辐射的形式释放。然而,产生日震的局部流体动力学影响的确切机制尚不清楚。解决太阳震动机制的问题将大大提高我们对耀斑物理的理解。此外,日震提供了一个独特的机会,研究声波与磁场和流动的相互作用,在耀斑活动区,并制定新的方法,以日震声层析成像。
2014-02-06 astro-ph.SR
The extended minimum of solar cycle 23 as seen by radial velocity (GOLF, GONG) and intensity (VIRGO) helioseismic instruments
我们提出了一个分析的太阳振荡光谱的变化在太阳活动周23日及其扩展的最低。我们使用同时观测的低度太阳p模式收集的空间为基础的,太阳作为一个明星高尔夫(径向速度)和处女座(强度)仪器,并由地面为基础的,多站点网络贡。我们特别调查的p-模式的本征频率的响应观察到的奇特的深太阳表面活动的最低点的2007-2009年相比,前一个太阳周期23。我们研究了不同的时间变化的p-模式的频率与个人的角度。
2010-04-16 astro-ph.SR
The Polarimetric and Helioseismic Imager for Solar Orbiter: SO/PHI
{ \em Solar Orbiter}是欧洲航天局(ESA)与美国宇航局(NASA)合作的下一个太阳物理任务,计划于2018年发射。该航天器设计为在高度偏心轨道的近日点接近太阳0.28AU。与太阳的接近也将使其在极紫外和可见波长下以均匀的高分辨率进行观测。这样的观测对于了解更多关于太阳大气的磁耦合是至关重要的。在飞行任务的后期阶段,航天器将离开黄道,从太阳纬度高达33 $^\circ$的地方研究神秘的太阳两极。
2015-02-11 astro-ph.SR
Solar wave-field simulation for testing prospects of helioseismic measurements of deep meridional flows
太阳中的日冕流是一种轴对称流,通常指向太阳表面的极向,并且被认为在磁场的产生和传输中具有根本的重要性。然而,它的真正形状和强度是有争议的。我们提出了一个数值模拟的日震波传播在整个太阳内部的存在下,一个规定的,固定的,单细胞,深纬向环流作为一个试验台日震测量技术。深聚焦时距日震学技术应用于人工数据表明,它实际上可以用来测量在太阳对流区很深的纬向流的影响。它表明,射线近似,这是通常用于解释日震测量仍然是一个合理的近似,即使是非常长的距离在12和42度之间,对应于52和195毫米之间的深度在这里考虑。从测量噪音,我们推断,在一个完整的太阳周期的顺序可能需要探测流动的所有方式的对流区的基础。
2012-09-20 astro-ph.SR
A Bayesian estimation of the helioseismic solar age
日震测定太阳年龄一直是几项研究的主题,因为它为我们提供了对太阳系年龄的独立估计。我们提出了太阳日震年龄的贝叶斯估计,这是通过校准的太阳模型,采用不同的状态方程和核反应速率。我们使用来自8640天的低$\ell$ BiSON频率的17个频率分离比$r_{02}(n)=(ν_{n,l=0}-ν_{n-1,l=2})/(ν_{n,l=1}-ν_{n-1,l=1})$,并考虑取决于这些$r_{02}(n)$比的误差的处理的三个似然函数。此外,我们采用2010年CODATA推荐的牛顿常数,太阳质量和半径的值来校准一个大网格的太阳能模型,跨越一个可以想象的太阳年龄范围。结果表明,对于采用Irwin EOS和NACRE反应速率的模型,最受约束的太阳年龄后验分布导致$t_\odot = 4.587 \pm 0.007$ Gyr,而采用Irwin EOS和Adelberger等人的模型,Reviews of Modern Physics,83,195(2011)反应速率具有$t_\odot = 4.569 \pm 0.006 $ Gyr.在太阳模型中实施OPAL EOS会导致证据比(贝叶斯因子)降低,并导致与太阳系陨石测年不一致的年龄。太阳年龄的估计,依赖于日震年龄指标,如$r_{02}(n)$原来是基本上独立的似然函数的类型。然而,关于模型选择,放弃任何信息的错误的$r_{02}(n)$比率导致不…
2015-07-21 astro-ph.SR
Helioseismic Properties of Dynamo Waves in the Variation of Solar Differential Rotation
本文通过正演模拟日震频率分裂数据,证明可从太阳表面至差旋层的纬向流中识别出11年周期的发电机波信号,并在MDI、HMI和GONG观测数据中得到验证。
2024-02-23 astro-ph.SR
Disambiguation of Vector Magnetograms by Stereoscopic Observations from the Solar Orbiter/Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) and the Solar Dynamic Observatory (SDO)/Helioseismic and Magnetic Imager (HMI)
光球矢量磁场的光谱偏振重建本质上受到横向分量方向上所谓的180 $^\circ$模糊性的限制。太阳轨道飞行器的成功发射和运行使得仅使用从两个不同有利位置获得的观测就可以消除180 $^\circ$模糊度。虽然利用这种可能性在原则上是直截了当的,但在实践中却不那么直截了当,因此,必须根据卫星轨道和测量原则评估准确性和局限性。在这项工作中,我们提出了一个立体消歧方法(SDM),并讨论了一个彻底的测试,其准确性的应用程序建模的活跃地区和安静的太阳观测。在第一系列的测试中,我们采用从三个不同的数值模拟作为测试场提取的磁图,并从不同的角度和距离的磁图模型观测。在这些更理想化的测试中,SDM被证明在应用于中等至良好分辨率的字段时达到100%的消歧准确度。即使在消除具有显著欠分辨尺度的安静太阳磁图的歧义的情况下,SDM也根据场强提供82%至98%之间的准确度。SDM的精度被认为是最敏感的可变分辨率的太阳轨道器在其高度椭圆轨道,以及所观察到的领域的内在规模。最后,作为一个更现实的测试,我们认为磁图,使用辐射转移反演代码和SOPHISM仪器模拟器应用到一个孔隙的三维模拟,并提出了初步的讨论观察到的字段上的视角的效果。
2021-12-20 astro-ph.SR
Onset of Photospheric Impacts and Helioseismic Waves in X9.3 Solar Flare of September 6, 2017
2017年9月6日的X9.3耀斑是第24个太阳活动周期中最强大的耀斑。它产生了强烈的白光发射和多个日震波(日震)。利用太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)的数据以及WIND航天器上KONUS仪器和INTERGRAL空间天文台上的反符合系统(ACS)的硬X射线数据,我们研究了光球发射源的时空动力学,确定日震波的来源,并将耀斑光球动态与硬X射线(HXR)时间剖面进行比较。结果表明,光球耀斑的影响开始发展在紧凑的区域附近的磁极性反转线(PIL)在前脉冲阶段之前,检测到的HXR发射。最初的光球扰动位于PIL的强水平磁场区域,因此可能与沿PIL延伸的紧凑剪切磁结构有关。声输出功率图揭示了两个主要的来源,产生的太阳地震,这是与最强的光球的影响,在前脉冲阶段和早期脉冲阶段的地方。这可以解释在这次耀斑中观测到的两种日震波。高节奏HMI滤波图的分析表明,耀斑能量释放的形式开发的紧凑的低洼磁环,沿PIL剪切顺序参与。
2018-04-18 astro-ph.SR
Investigating the impact of Solar Fusion III reaction rates on helioseismic constraints and solar neutrino fluxes
STAR Institute, Université de Liège(列日大学STAR研究所)
本文研究了太阳融合III反应速率对太阳模型及中微子通量的影响,探讨了当前不确定性对硼中微子和CNO循环通量的潜在影响。
2026-05-19 astro-ph.SR
Un-interrupted Sun-as-a-star Helioseismic Observations over Multiple Solar Cycles
我们分析太阳作为一颗恒星的观测跨越太阳周期22 - 24从地面网络BiSON和太阳周期23 - 24收集的空间为基础的处女座和高尔夫仪器上的{ \it SoHO}卫星。使用所有三种仪器的同时观测,我们的分析表明,负责修改频率的结构和磁性变化在第23周期和第24周期之间保持可比性,但与第22周期不同。因此,我们推断太阳的磁层自第23周开始变得越来越薄,并在当前周期中继续下去。
2018-05-14 astro-ph.SR
Variations of helioseismic parameters due to magnetic field generated by a flux transport model
在太阳活动周期间,对流的基础上发现了声速的变化,这可以用来约束太阳内部的磁场。我们的目的是检验太阳发电机产生的磁场是否会导致日震学探测到的声速周期性变化。利用Babcock-Leighton(BL)型磁通输运发电机,得到了太阳内部磁场的基本位形。我们通过同化一个已建立的发电机产生的磁场,重建了一维太阳模型,并考察了它们对结构变量的影响。结果表明,发电机产生的磁场在一个太阳活动周内能够引起对流层底部声速剖面的显著变化。通过调整发电机模型的自由参数,该理论预报的细节特征也与第23周日震预报结果相似。
2020-11-05 astro-ph.SR
The chemical composition of the Sun from helioseismic and solar neutrino data
我们使用统计方法,使我们能够结合日震和太阳中微子数据提供的信息,以有效的方式进行定量分析的太阳组成的问题。我们包括在我们的分析日震测定的表面氦丰度和对流信封的深度,测量的$^7{\rm Be}$和$^8{\rm B}$中微子通量,声速剖面推断日震频率。我们提供了所有的成分来描述这些量如何依赖于太阳表面的组成,并评估太阳模型预测的(相关)不确定性。我们包括传统上不考虑的误差源,如从日震数据反演。然后,我们应用所提出的方法来推断太阳的化学成分。我们表明,太阳的不透明度轮廓是很好的太阳观测性能的约束。在两个参数的分析,其中元素被分组为挥发物(即C,N,O和Ne)和耐火材料(即Mg,Si,S,Fe)的上下文中,最佳的组成是通过增加的丰度挥发物由$\left( 45\pm 4\right)\%$和$\left( 19\pm 3\right)\%$的耐火材料相对于AGSS 09提供的值。这对应于丰度$\varepsilon_{\rm O}=8.85\pm 0.01$和$\varepsilon_{\rm Fe}=7.52\pm0.01$。作为我们的分析的一个额外的结果,我们表明,观测数据的首选值的标准太阳模型的输入参数(辐射不透明度,重力沉降率,天体物理因素$S_{34}$和$S_{17}$),不同的$\sim 1σ$水平,从目前采用的。
2013-12-13 astro-ph.SR
Solar models with convective overshoot, the solar-wind mass loss, and a PMS disk accretion: helioseismic quantities, Li depletion and neutrino fluxes
日震观测揭示了太阳的许多性质:对流区的深度和氦丰度,太阳内部的声速和密度分布。这些约束条件已被用来判断恒星演化理论。与旧的太阳组成(例如,GS 98),太阳标准模型是在合理的协议与日震约束。然而,一个具有修正成分的太阳模型(例如,AGSS 09)与低丰度的重元素$Z$不符合这些限制。这就是所谓的“太阳丰度问题”,即使最近向上修正了Ne丰度,也存在了十多年。已经提出了许多机制来缓解这个问题。然而,仍然没有一个低的$Z$太阳模型满足所有日震约束。在本文中,我们报告了一个可能的解决方案的太阳丰度问题。通过添加一些标准模型中未包含的额外物理过程,可以显著改进太阳能模型。我们的新的太阳模型与对流过冲,太阳风,和早期的质量吸积与日震约束,太阳锂丰度,太阳中微子通量的观测结果一致。
2019-07-04 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using Realistic MHD Simulations for Modeling and Interpretation of Quiet-Sun Observations with the Solar Dynamics Observatory Helioseismic and Magnetic Imager
太阳大气是非常动态的,许多重要的现象在小尺度上发展,在太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)仪器的观测中无法解决。为了对观测结果进行正确的校准和解释,研究小尺度结构和动力学对HMI观测值(如多普勒频移、连续谱强度、谱线深度和宽度)的影响非常重要。我们使用3D辐射流体动力学模拟的湍流对流层和大气的太阳,和光谱偏振辐射转移代码研究的观测特性的Fe I 6173 A线的HMI观测安静的太阳区域。我们使用的建模结果来调查的敏感性的线多普勒频移等离子体速度,也等离子体温度和密度的敏感性的线参数,并确定有效的线形成高度的观测太阳区域位于不同的距离盘中心。这些估计对于日震学测量的解释是重要的。此外,我们考虑了各种中心到边缘的影响,如对流蓝移,日震旅行时间的变化,和“凹”太阳效应,并表明模拟可以定性地再现所观察到的现象,表明这些影响与太阳动力学和辐射转移的复杂相互作用。
2015-06-04 astro-ph.SR
Updated values of solar gravitational moments $J_{2n}$ using HMI helioseismic inference of internal rotation
太阳引力矩$J_{2n}$是一个重要的天文量,它的精确测定关系到太阳物理、引力理论、高精度天体测量和天体力学。因此,我们建议在目前的工作中计算新的值的$J_{2n}$(为$n$ = 1,2,3,4和5)使用最近的二维旋转速率推断从高分辨率SDO/HMI日震数据跨越整个太阳活动周期24。为此,从慢转恒星平衡的结构方程出发,导出了一个将$J_{2n}$与太阳内部密度和自转联系起来的一般积分方程。为了比较的目的,计算也使用旋转率从最近改进的分析SoHO/MDI日震数据的太阳活动周期23。与以前的研究结果一致,结果证实了高阶矩($n>1$)的径向和纬向分布的旋转在对流区的敏感性。四极矩$J_{2}$($n=1$)的计算值与最近由信使号航天器高精度测距数据推导出的水星近日点岁差测量值是一致的。相关的太阳扁率$Δ_{\odot}$的理论估计与最精确的天基测定,特别是RHESSI/SAS的测定是一致的。
2021-07-22 astro-ph.SR
Comparison of Helioseismic Far-side Active Region Detections with STEREO Far-Side EUV Observations of Solar Activity
根据太阳动力学观测台上的日震和磁成像仪的多普勒数据计算出的太阳远半球的地震图,目前正例行用于探测太阳远侧的强磁区(http:/jsoc.stanford.edu/data/farside/)。为了测试这种技术的可靠性,日震推断的活动区探测进行了比较,从太阳地地关系天文台(STEREO)的太阳活动的远侧观测,使用亮度在极紫外光(EUV)作为代理磁场。使用两种方法来分析九个月的STEREO和HMI数据。在第一种方法中,我们确定是否新的大型东翼活动区的地震检测到的远侧之前,他们出现在地球一侧,并研究这些地区的可探测性如何与其EUV强度。我们发现,虽然有一个范围的EUV强度,远侧区域可能会或可能不会被检测到地震,似乎有一个强度水平以上,他们几乎总是检测到和强度水平以下,他们从来没有检测到。在第二种方法中,我们分析并发的极紫外和日震远侧观测。我们发现,100%(22)的远侧地震区对应于极紫外谱区;其中95%在到达东翼时成为NOAA指定的磁区,或者在穿越到远侧之前是一个磁区。一个低,但显着的相关性之间的地震签名强度和远侧区域的EUV强度。
2017-09-22 astro-ph.SR
Torsional Oscillations in Dynamo Models with Fluctuations and Potential for Helioseismic Predictions of the Solar Cycles
使用非线性平均场太阳发电机模型,我们研究的“扩展”模式的迁移纬向流(“扭转振荡”)和磁周期的振幅之间的关系,并调查是否在次表层和深对流区的扭转振荡的属性可以提供有关未来的太阳周期的信息。我们考虑两种类型的发电机模型:模型与定期变化的α效应,和模型的随机波动,模拟“长”和“短记忆”类型的磁活动变化。结果表明,纬向加速度等扭振参数与后续周期的大小有很大的相关性,滞后时间为11-20年。相关性和时滞参数的符号可以取决于扭转振荡的深度和纬度以及发电机周期的长期(“百年”)变化的性质。最强的相关性被发现在高纬度的对流区的底部的纬向加速度。模型结果表明,日震观测的扭转振荡,可以用于先进的预测太阳活动周期,一个或两个太阳黑子周期提前。
2020-06-22 astro-ph.SR
Helioseismic and Magnetic Imager Multi-height Dopplergrams
我们研究多普勒速度测量在多个高度在太阳大气中使用一组六个滤波器获得的日震磁成像仪上的太阳动力学天文台。在光球声学截止频率以上的频率范围内,核心和机翼多普勒图之间存在明显的相位差,这表明这些数据集确实是“多高度”数据集。
2014-01-14 astro-ph.SR
Helioseismic determination of the solar metal mass fraction
本研究通过结合多种反演方法与物态方程的日震包层重建技术,测定太阳金属质量分数,支持Z/X=0.0187的低金属丰度结果,否定了近期<3D>模型得出的高值结论。
2023-08-25 astro-ph.SR
A Helioseismic Perspective on the Depth of the Minimum Between Solar Cycles 23 and 24
在第23和24周之间观测到的太阳活动周期最小值通常被认为是异常深和长的。紧随这一最低值之后的是近代历史上最小的振幅周期之一。我们用日震学对这一最小值进行了深入的分析。我们使用全球振荡网络组(GONG)的数据来证明日震振荡的频率是太阳磁场的敏感探测器:发现日震振荡的频率在第23周之后的极小期系统地低于之前的极小期。这种差异在统计上是显著的,可能表明太阳的全球磁场在第23周较弱。至少在周期23之后。两个最小值之间的振荡频率的偏移的大小取决于振荡的频率,并且采用与当将周期最大值处的频率与周期最小值频率进行比较时观察到的频率依赖性相同的函数形式。这意味着相同的近地表磁扰动是负责的。最后,我们确定第23个周期之前的最小值和之后的最小值之间的平均磁场差约为1G。
2017-02-10 astro-ph.SR
Time--Distance Helioseismology Data Analysis Pipeline for Helioseismic and Magnetic Imager onboard Solar Dynamics Observatory (SDO/HMI) and Its Initial Results
太阳动力学天文台(SDO/HMI)上的日震和磁成像仪提供了对太阳振荡的连续全圆盘观测。我们开发了一个基于时间-距离日震学方法的数据分析管道,使用HMI多普勒频移观测来测量声学旅行时间,并通过反演这些测量来推断太阳内部特性。该管道用于每8小时制作一次深度范围从0到20微米的地下波速扰动和水平流速的近实时全磁盘地图。此外,卡林顿次表层属性的天气图是从这些全磁盘地图。该管道还可用于选定的目标区域和时间段。我们解释了管道组织和程序的细节,包括HMI多普勒观测的处理,旅行时间的测量,反演以及全磁盘和天气图的构造。一些初步的结果,从管道,包括全磁盘流图,太阳黑子次表面流场,和内部旋转和湍流速度,提出。
2011-03-23 astro-ph.SR
A New Challenge to Solar Dynamo Models from Helioseismic Observations: The Latitudinal Dependence of the Progression of the Solar Cycle
太阳活动周期在中纬度的开始、太阳黑子向赤道漂移的减缓、活动最小时的尾状附着和连续周期的重叠是$αΩ$发电机波和通量输运发电机模型中的敏感问题。非常不同的参数值产生类似的结果,使得很难理解这些太阳周期性质的起源。我们使用龚日震数据调查太阳周期的进展,在不同纬度和次表层的中度全球$p$模式频率变化中观察到的,从太阳周期23开始到当前太阳周期的最大值。我们还分析了通过当地日震学的环形图技术获得的每个半球的高度模式。分析强调了与高纬度地区相比,在15 \degr以下的周期进展的差异。虽然周期开始于中纬度,然后向赤道/极地迁移,但旧周期的太阳黑子爆发仍在15 \degr \纬度以下进行。这种延长的活动导致周期开始的延迟和连续周期的重叠,其延伸在两个半球中不同。然后,活动水平上升更快,达到最大值,其特征是单峰结构,而高纬度地区则是双峰结构。之后,下降阶段以较慢的衰减速率出现。在这项研究中强调的太阳活动周期进展的纬度属性提供了有用的限制,以区分众多的太阳发电机模型。
2016-06-09 astro-ph.SR
Transient artifacts in a flare observed by the Helioseismic and Magnetic Imager on the Solar Dynamics Observatory
太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)为白光耀斑的系统观测提供了一种新的工具,包括多普勒和磁信息以及连续谱。在我们对高脉冲γ射线耀斑SOL 2010 -06- 12 T00:57的初步分析中(Mart'ınez Oliveros等人,太阳物理,269,269,2011),我们报告了两个足迹源中强烈蓝移的签名。考虑到这可能是由于HMI仪器特有的混叠造成的伪影,我们对全球振荡网络组(GONG++)对同一耀斑的观测进行了比较分析,使用参数涂抹校正ALtasm(PASCAL)算法来校正大气涂抹变化造成的伪影。这一分析证实了HMI观测中明显蓝移的人为性质,相反,在足点发现了弱红移。我们描述了使用PASCAL与龚++意见作为SDO意见的补充,并讨论了使用HMI远离其设计条件所施加的约束。在适当的预防措施下,这些数据提供了关于耀斑和瞬变的丰富信息。
2013-07-18 astro-ph.SR
Solar Models with dynamic screening and early mass loss tested by helioseismic, astrophysical, and planetary constraints
微弱的年轻太阳悖论仍然是一个悬而未决的问题。这里提出的是一个可能的解决方案,这个明显的不一致性,一个更大的早期太阳。基于早期地球和火星的条件,光度约束被设置为质量的函数。我们研究这些替代的质量损失模型的日震约束。此外,我们探讨了一个动态的电子屏蔽校正,努力提高日震协议的早期质量损失模型的核心。
2018-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Systematic Center-to-Limb Variation in Measured Helioseismic Travel Times and Its Effect on Inferences of Solar Interior Meridional Flows
我们报告了一个系统的中心到肢体的变化,在测量日震旅行时间,这必须考虑到一个准确的测定太阳内部纬向流。利用SDO/HMI和SDO/AIA观测资料进行日震时距分析时发现,不同观测量的日震系统变化在走时大小和变化趋势上存在差异。目前尚不清楚是什么导致了这种系统性影响。从沿中央子午线区域获得的南北向走时中减去沿赤道区域获得的与纬度相关的东西向走时,对于不同的观测值给出了非常相似的结果。我们建议这是一个有效的程序,消除系统的中心到肢体的变化。从校正的旅行时间反演得到的地下湍流比不去除系统效应得到的慢约10 m/s。探测到的中心到边缘的变化可能有重要的影响,在推导的深层内部的对流,需要更好地理解。
2012-03-08 astro-ph.SR
Helioseismic Measurements in the Solar Envelope Using Group Velocities of Surface Waves
在中等和高程度的$l$,太阳p-和f模式可以被认为是表面波。利用变分原理,我们推导出一个积分表达式的群速度的表面波的绝热本征函数,并解决的好处,使用群速度测量作为辅助诊断工具,在太阳地震学。与直接分析振荡频率相比,使用群速度的主要优点在于,群速度对近光球层中的不确定性的敏感性较小。我们解决了一些数值例子,群速度被用来揭示太阳模型和地震数据之间的不一致。此外,我们实施的群速度测量的特定的熵,氦丰度Y和重元素丰度Z的校准在绝热层的太阳对流信封的一部分,使用不同的最近版本的状态方程。结果与我们早期基于更复杂的太阳振荡频率分析的测量结果非常一致(Vorontsov等人,2013,MNRAS 430,1636)。这些结果进一步支持了最近光谱测量中太阳重元素丰度的向下修正。
2014-02-02 astro-ph.SR
Solar Magnetic Field Signatures in Helioseismic Splitting Coefficients
太阳的正常振荡模式是探测太阳内部的有用工具。在本文中,我们使用偶阶分裂系数来研究第23太阳周对流区磁场的演化,假设频率分裂仅是由于旋转和大尺度磁场。我们发现,数据是最好的拟合极向场和双峰近表面环向场的组合。环向场的中心在r=0.999R_solar和r=0.996R_solar,并被限制在近地表层。极向场是偶极场。极向场的峰值强度为124 +/-17 G。对于较浅和较深的场,环向场分别在380 +/-30 G和1.4 +/- 0.2kG处达到峰值。场强与表面活性高度相关。环向场强度显示出一种类似于地球10.7厘米射电通量的环向效应。极向场强度显示出在高活动时饱和的证据。
2009-10-08 astro-ph.SR
Measurement process and inversions using helioseismic normal-mode coupling
正常模式耦合的存在下,在太阳的扰动,提供了一种新颖的和未得到充分重视的日震技术,与太阳内部的图像。测量简正模之间耦合的过程是简单的,与其他流行的日震技术相比更是如此。解释这些测量结果的理论框架已经发展得很好,但需要注意的是,它只适用于观测整个太阳表面的情况。然而,在实践中,有限的可见度的太阳和视线相关的影响降低了分辨率的技术。在这里,我们计算现实的灵敏度正常模式耦合测量流在太阳能内部,并描述如何减轻有时压倒性的影响泄漏。因此,在我们的研究结果中突出了能够隔离单个球谐函数并观察整个太阳的重要性,这是未来太阳观测站可能追求的目标。在文章的后半部分,我们描述了耦合系数方差的噪声模型,这是推理过程的关键组成部分。
2018-05-09 astro-ph.SR
Global helioseismic evidence for a deeply penetrating Solar meridional flow consisting of multiple flow cells
我们使用一种新的全球日震分析方法来推断太阳内部深层的日冕流。该方法是基于太阳p模式的本征函数的摄动,由于纬向流。我们将这种方法应用到时间序列获得的迈克尔逊多普勒成像仪测量的太阳和日光层天文台(SOHO)的观测期2004-2010年的多普勒。我们的研究结果表明,对流层的对流达到了底部的证据。水流剖面具有复杂的空间结构,由多个沿深度和纬度分布的流动单元组成。对太阳表面,我们的结果是在很好的协议与流动测量当地日震学。
2013-11-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Evaluating Solar Wind Forecast Using Magnetic Maps That Include Helioseismic Far-Side Information
University of Helsinki(赫尔辛基大学);University of Graz(格拉茨大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Air Force Research Laboratory(空军研究实验室);New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校)
本研究通过将日震远侧活动区信息纳入太阳风模型输入磁图,评估其对2013-2014年太阳风预报的改进,结果显示相关系数提升达50%,误差降低3%,并强调远侧信息对准确预测空间天气的重要性。
2025-10-08 astro-ph.SR
Contribution of flows around active regions to the north-south helioseismic travel-time measurements
上下文在局部日震学中,沿同一子午线向相反方向传播的声波的传播时间告诉我们南北方向的水平流动。南北日震走时偏移的纵向平均值随太阳黑子周期而变化。目的。我们的目标是研究流入太阳活动区的贡献,这种太阳周期的变化。方法.要做到这一点,我们确定的水平流图中的相关跟踪SDO/HMI连续图像中的颗粒周围的活动区域的局部流动。我们计算这些流入使用三维灵敏度内核所造成的正演模拟旅行时扰动。为了与观测结果进行比较,我们以与测量的旅行时间相同的方式对这些前向建模的旅行时间扰动在经度和时间上进行平均。结果正演模拟的方法表明,与活动区相关的流入量可能只占南北走时测量中太阳周期变化的一小部分。结论.活动区周围的大规模流入所造成的旅行时间扰动并不能完全解释在日震测量中看到的太阳周期变化。关键词:太阳:活动--太阳:日震学
2022-06-21 astro-ph.SR
Higher metal abundances do not solve the solar problem
上下文太阳是恒星物理学的基石。由于光谱、日震和中微子通量观测,我们可以在极端条件下将太阳用作基础物理实验室。然后,我们得出的结论将用于为宇宙中所有其他恒星的演化模型提供信息和校准。然而,太阳能模型与日震的限制处于紧张状态。关于“太阳问题”的辩论迄今已导致许多出版物讨论太阳模型和丰度的潜在问题。目标。使用最近提出的太阳高金属丰度,我们调查是否标准的太阳模型,以及宏观运输模型再现太阳表面锂丰度和分析其性质的日震和中微子通量观测。方法.我们计算太阳的演化模型,并结合光谱和日震的约束,以及中微子通量,这些测量上的宏观运输的影响进行调查。结果当校准高金属丰度太阳模型以再现测量到的太阳锂耗尽时,日震学和中微子通量方面的紧张局势就会出现。这又一次证明,太阳问题也与太阳演化模型的物理处方有关,而不仅仅是化学成分。结论.为了提高我们对恒星结构和演化的理解,需要对太阳模型的物理成分进行修订。如果考虑到轻元素的损耗,太阳问题就不仅限于光球丰度。此外,对太阳铍丰度的更严格限制将在改进太阳模型方面发挥关键作用。
2022-12-13 astro-ph.SR
Differences of the Solar Magnetic Activity Signature in Velocity and Intensity Helioseismic Observations
高质量的,全圆盘日震观测连续收集分光光度计GOLF和三个光度计VIRGO/SPM上的SoHO航天器17年(自1996年4月11日以来,除了SoHO的“假期”)是绝对独特的研究太阳内部及其变化与磁活动。在这里,我们考虑径向速度和强度测量之间的低阶振荡p模式频率的差异,同时考虑p模式分布的所有已知特征(例如,相反的峰不对称性),以及功率谱的(例如,在信号中存在较高度数L= 4和5)。我们表明,强度频率高于速度频率在太阳周期具有明确的时间依赖性。各个角度之间的响应也是不同的。在GOLF和VIRGO频率的时间变化之间观察到时间延迟。这样的分析是重要的,以便提出新的约束条件,并更好地了解负责振荡频率随太阳磁场活动的时间变化的机制,以及它们在太阳大气中的高度依赖性。这对利用星震资料研究恒星的磁活动也有重要意义。
2013-09-17 astro-ph.SR
Helioseismic and Neutrino Data Driven Reconstruction of Solar Properties
在这项工作中,我们使用贝叶斯推断,以定量重建太阳的太阳属性最相关的太阳组成的问题,作为输入的日震和太阳中微子数据提供的信息。特别是,我们使用高斯过程来模拟不透明度不确定性的函数形状,以获得灵活性,并在这方面尽可能不受偏见的影响。有了这些工具,我们首先重新讨论太阳组成问题的统计意义。此外,从一个组成公正的标准太阳模型,我们能够统计选择那些与太阳的化学成分和其他太阳能输入更好地描述日震和中微子观测。特别是,我们能够重建的太阳不透明度配置文件中的数据驱动的方式,独立于任何参考不透明度表,获得4%的不确定性在对流信封的基础上,在太阳能核心0.8%。当包括系统不确定度时,结果分别为7.5%和2%。此外,我们发现,大部分的其他输入的标准太阳模型所需的更好地描述日震和中微子数据的值是在良好的协议与那些通过作为标准先验,除了天体物理因子$S_{11}$和微观扩散率,数据表明分别减少1%和30%。作为研究的输出,我们得到相应的数据驱动的太阳中微子通量的预测。
2017-10-05 astro-ph.SR hep-ph
Exploring the Connection between Helioseismic Travel Time Anomalies and the Emergence of Large Active Regions during Solar Cycle 24
本研究针对第24太阳活动周的46个大活动区,采用两种日震学方法分析声波旅行时异常与活动区浮现的关联,发现差值最小化法的滞后时间多早于通量浮现且与最大通量速率相关,同时验证了活动区属性与震前信号强度的关系。
2022-12-12 astro-ph.SR
Helioseismic Evidence That the Solar Dynamo Originates near the Tachocline
New Jersey Institute of Technology(新泽理工学院);NASA Ames Research Center(美国宇航局艾姆斯研究中心)
日震学研究发现太阳磁力发电机可能起源于湍流层,其旋转梯度表现出与表面磁场蝴蝶图相似的特征,支持深层磁力发电机的存在。
2026-01-06 astro-ph.SR
An updated discussion of the solar abundance problem
我们讨论了新一代标准太阳模型(SSM),巴塞罗那2016或简称B16,与日震和太阳中微子数据的一致性水平,证实了基于太阳大气的精细三维流体动力学模拟,实现AGSS 09 met表面丰度的模型不会再现日震约束。我们澄清,这个太阳能丰度的问题可以同样解决的太阳等离子体的组成和/或不透明度的变化,因为金属丰度的变化所产生的影响是等同于通过适当的修改所产生的太阳不透明度的配置文件。我们讨论了在CNO循环中产生的中微子对于消除成分不透明度简并的重要性以及未来探测的前景。
2020-04-14 astro-ph.SR
A Helioseismic Survey of Near-surface Flows Around Active Regions and their Association with Flares
我们使用日震全息术来研究2010年至2014年期间使用太阳动力学天文台的日震和磁成像仪观察到的约250个大型太阳黑子群中的浅流与太阳耀斑活动的关联。四个基本流量参数:水平速度,水平分量的散度,垂直分量的涡度,和垂直动力螺旋度代理,映射为每个活动区在其通过太阳盘。流量指数的推导表示这些参数的平均值和标准偏差超过磁掩模和耀斑X射线通量的当代措施相比。一些流动指数存在相关性,特别是那些基于速度和所有流动参数的标准差的流动指数。然而,它们与X射线通量的相关性类似于在相同掩模上用平均无符号磁通量密度观察到的相关性。研究了流动指数的时间变化,并对70 M级和X级耀斑的发生进行了叠加历元分析。虽然流动演变的活动区通过整个磁盘,没有明显的前兆或其他时间变化,特别是与耀斑检测。
2016-01-29 astro-ph.SR
Meridional Flow in the Solar Convection Zone II: Helioseismic Inversions of GONG Data
子午流被认为在太阳对流区的动力学中起着非常重要的作用;然而,由于其相对较小的振幅,精确测量它构成了一个重大的挑战。在这里,我们提出了一个完整的时间-距离日震分析约两年的地基龚多普勒数据检索纬向环流配置文件中的温和的纬度,试图证实其他研究的结果。我们使用一个经验校正的旅行时间,由于一个未知的中心到肢体的系统性影响。日震反演程序首先测试和合理验证人工数据从大规模的数值模拟,然后通过测试广泛恢复太阳差异旋转发现全球地震。从GONG的数据,我们测量向极光球流在所有纬度的属性与早期的研究,和浅赤道流约$65$ \,毫米以下的表面,在最近的调查结果从HMI数据一致。在深度和纬度上都没有发现多环流圈的有力证据,但整个相空间尚未被探索。质量通量守恒的测试,然后进行推断龚和HMI流量和比较,从模型的基准数值基线,我们发现,连续性方程是不满意的。虽然这两个不同的数据集确实给出了关于内半径外$15\%$的类似结果,但当在适度的时间尺度上解释时,总的倒置环流模式在质量守恒方面似乎是不物理的。我们可以将其归因于实现噪声的影响以及数据和测量过程中的细微影响。
2015-04-30 astro-ph.SR
Solar cycle variation of $ν_{\rm max}$ in helioseismic data and its implications for asteroseismology
类太阳振荡器脉动功率峰值包络的频率$ν_{\rm max}$是星震学中的一个重要量。我们测量$ν_{\rm max}$的太阳使用25年的太阳作为一个明星多普勒速度观测与伯明翰太阳振荡网络(BiSON),通过拟合一个简单的模型,分箱功率谱的数据。我们还适用于适合太阳作为一个明星多普勒速度数据从龚和高尔夫球,测光数据从处女座/SPM的欧空局/美国宇航局SOHO航天器。我们发现太阳$ν_{\rm max}$与太阳活动之间存在着微弱但显著的正相关关系。$\simeq 25\,\rm μHz$的低活动性和高活动性之间未被发现的变化转化为半径的不确定性为0.8%,质量的不确定性为2.4%,其依据是直接使用按太阳校准的小行星地震比例关系。不同数据集中的平均值$ν_{\rm max}$在频率上也明显偏移。我们的研究结果表明,在星震学中使用$ν_{\rm max}$时需要谨慎。
2020-01-31 astro-ph.SR
The Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) Vector Magnetic Field Pipeline: Magnetohydrodynamics Simulation Module for the Global Solar Corona
在太阳动力学天文台联合科学运行中心(JSOC)实现了时间相关三维磁流体动力学(MHD)模拟模块。这些模块利用日震磁成像仪(HMI)全磁盘磁图数据制作的全球太阳表面磁场图,定期生成日冕时间松弛最低能量状态的三维数据。假设比热比为1.05的多变气体,目前生成了三种类型的模拟产品:i)具有中等空间分辨率的模拟数据,其使用磁场的最终校准天气图,具有一个卡林顿旋转的节奏,ii)具有低空间分辨率的数据,其使用磁场的同步帧格式的最终版本,以一天为节奏,和iii)每天使用磁场的近实时(NRT)同步格式的低分辨率数据。JSOC数据库中的磁流体动力学数据是三维的,涵盖了从1.025到4.975太阳半径的日心距离,并包含所有八个磁流体动力学变量:等离子体密度、温度和运动速度的三个分量,以及磁场的三个分量。本文描述了MHD模拟的细节以及输入磁场图的生成,以及JSOC数据库接口上可用产品的细节。为了评估该模型的优点和局限性,我们展示了2011年初的模拟数据,并与大气成像组件(AIA)和近地原位数据观测到的实际日冕特征进行了比较。
2015-04-20 astro-ph.SR
Helioseismic inversion to infer depth profile of solar meridional flow using spherical Born kernels
太阳纬向流的精确推导对于理解太阳发电机过程至关重要。在太阳表面测量的波的传播时间,如果波在太阳内部传播时遇到扰动,例如声速或流动,则会发生变化。使用被称为灵敏度核的函数,我们可以对导致旅行时间测量偏移的潜在异常进行成像。对大尺度结构的推断,如球面环流,需要计算球面几何中的灵敏度核。Mandal等人(2017)在第一玻恩近似的极限下计算了这种球形核。在这项工作中,我们使用从6年的SDO/HMI数据和这些敏感性内核获得的旅行时测量进行反演纬向环流。我们通过对流函数进行反演来加强质量守恒。通过将解投影到半径为三次B样条和纬度为Legendre多项式基的导数上来减少自由参数的数量,从而改善了反问题的条件数。在进行实际反演之前,我们验证了我们的合成观测方法。反演结果表明,在低于0.78 $R_\odot$的深度处存在回流的单细胞剖面。
2018-07-01 astro-ph.SR
The MarkI helioseismic experiment.I. Measurements of the solar gravitational redshift (1976-2013)
共振散射太阳分光光度计“Mark-I”由伯明翰大学(英国)设计和制造,位于Observatorio del Teide(西班牙),在过去的38年里一直在持续运行。在此期间,它提供了太阳作为恒星的径向速度的高精度测量,这使得能够研究太阳振荡产生的微小速度波动及其频谱的特征。迄今为止,它一直是日震学领域的先驱实验之一,并为该领域的发展做出了贡献。此外,由于它的高灵敏度和长期仪器稳定性,它还提供了一个精确的测定(在几个部分在$10^3$)的绝对每日速度偏移,其中包含所谓的“太阳引力红移”。在本文中,分析了1976年至2013年整个期间该参数的测量结果。这一系列测量的结果是600.4 $\pm$ 0.8 m s $^{-1}$,振幅变化为$\pm$ 5 m s $^{-1}$,与太阳活动周期的相位有很好的对应关系。与等效原理预测的值相差5%可能是由于所用太阳谱线的不对称性。
2014-06-23 astro-ph.SR
A Comparison Between Global Proxies of the Sun's Magnetic Activity Cycle: Inferences from Helioseismology
按照最近的标准,上一次太阳活动极小期异常的深和长。我们现在接近随后的太阳周期的最大值,这是相对较弱的。在这篇文章中,我们对太阳磁活动的不同全球(未解决的)测量进行了比较,以研究它们如何响应这个弱活动时期。我们侧重于日震数据,这是敏感的条件,包括磁场的特点,在太阳内部。还考虑了光球层(太阳黑子数和太阳黑子面积)、色球层和日冕(10.7厘米射电通量和530.3纳米绿日冕指数)中的磁场测量值,以及两个靠近地球的太阳磁场活动测量值(行星际磁场和银河宇宙射线强度)。活动代理的缩放版本偏离日震数据在2000年左右,表明代理之间的关系的变化。太阳黑子面积和10.7cm通量的偏离程度随代理的不同而不同,而太阳黑子数、日冕指数和两个行星际代理的偏离程度则要大得多。在第24个太阳活动周期中,太阳代用指标和日震数据的偏差减小,这增加了第23个太阳活动周期中观测到的偏差仅仅是22年海尔周期的征兆的可能性。然而,日震数据和行星际代理的偏差在第24周增加。有趣的是,太阳代用指标和日震数据的差异并没有反映在主导的11年太阳周期之上观察到的短期变化(通常称为准两年期振荡)中。然而,尽管在第22周期中高度相关,行星际代理的短期变化与第23和24周期的日震数据几乎没有相关性。
2015-07-10 astro-ph.SR
The Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) Vector Magnetic Field Pipeline: Optimization of the Spectral Line Inversion Code
斯托克斯矢量的快速反演(VFISV)是一个Milne-Eddington谱线反演程序,用于通过太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)对6173 A Fe I谱线上的斯托克斯矢量的观测来确定太阳光球层的磁性和热力学参数。我们报告了对原始VFISV反演代码的修改,以优化其在HMI数据管道中的操作,并在活动区域提供最平滑的解决方案。这些变化要么加快了计算速度,要么降低了算法无法收敛到满意解的频率。此外,这里报告了在原始VFISV版本中检测到并修复的编码错误。
2014-03-14 astro-ph.SR
Computing Helioseismic Sensitivity Kernels for the Sun's Large-Scale Internal Flows using Global-Scale Wave-Propagation Simulations
在太阳表面可观测到的日震波可以用来探测太阳内部的性质。通过测量日震在地表不同位置之间的走时,可以使用所谓的灵敏度核来推断流动和其他内部性质,灵敏度核将走时偏移量与内部性质的变化联系起来。特别是,灵敏度内核的流量已经开发在过去,使用射线或玻恩近似,并已被用来推断太阳内部的流动,如日冕环流,这是特别感兴趣的理解太阳的结构和动力学。在这里,我们介绍了一种新的方法来推导三维灵敏度内核的大规模水平流在太阳内部。我们进行全球太阳波传播模拟,通过784个小流量扰动单独放置在模拟太阳的内部,并测量这些扰动引起的日震走时的变化。每个测量值对应于连接流扰动速度和灵敏度核的线性方程。通过求解由此产生的耦合线性方程组,我们推导出水平流的三维灵敏度内核,具有纵向分量(平行于波的行进方向)和横向分量(垂直于波的行进方向)。的内核表现出“香蕉”的形状,类似的内核使用玻恩近似方法,并表明,横向分量是不可忽略的内部流反演。
2021-02-12 astro-ph.SR
Inference of solar rotation from perturbations of acoustic mode eigenfunctions
今天的太阳内部自转速率剖面图基本上是由共振声波频率分裂的日震分析得出的。在这里,我们提出了另一个,补充估计的内部太阳自转速率使用的声波形状的扰动。为此目的,我们扩展了全球日震的方法,以前开发的调查的纬向流\cite{schad11, schad12, schad13}的差分旋转的组件上工作。我们讨论了旋转对模式本征函数和基于此的观测量的影响。基于使用模拟的旋转速率剖面的数值研究,我们定制了反演方法,并考虑了存在额外的湍流的情况。然后将这种反演方法应用于MDI(迈克尔逊多普勒成像仪搭载太阳日光层天文台(SoHO))仪器和HMI(日震和磁成像仪搭载太阳动力学天文台(SDO))仪器的数据。最后比较了特征函数扰动法和频率分裂法估计的转速分布。从两种不同的方法的旋转速率配置文件是在定性良好的协议,特别是MDI数据。在高纬度地区$> 50^{\circ}$和近地表下获得显著差异。HMI数据的结果显示不同方法之间的差异较大。我们发现,这两个全球日震方法提供了测量太阳自转的互补方法。比较不同方法的结果可能有助于揭示影响基于特征函数扰动的分析的系统性影响,如湍流测量。
2020-02-14 astro-ph.SR
Helioseismic Detection of Emerging Magnetic Flux
太阳磁通量出射特性的研究是太阳物理学的重要课题之一。在这项研究中,我们提出了一个新开发的深聚焦时间距离测量方案,它能够检测到强大的新兴通量事件在太阳内部深处,通量变得可见的表面上之前。我们详细讨论了我们的方法和以前的方法之间的差异,并演示了一步一步的信号噪声比(S/N)的增加。该方法的基础上检测的扰动确定从表面上观察到的太阳振荡的互协方差的声学相位旅行时间。我们检测到强烈的声波旅行时间减少的顺序为12 - 16秒,在42 - 75微米的深度。这些声学异常检测到1 - 2天前的光球磁通量率的高峰,这意味着平均出现的速度是0.3 - 0.6公里/秒。这一工作的结果有助于我们对太阳磁性的理解,并有益于空间天气预报。
2012-03-12 astro-ph.SR
Helioseismic Modeling of Background Flows
我们提出了一个三维(3D)的线性化可压缩欧拉方程(GALE -全球声学线性欧拉),用于模拟整个太阳内部的声学振荡的数值求解器。控制方程在标准太阳模型S产生的背景状态下,在全球球面网格($0 \le ϕ\le 2π$,$0 \le θ\le π$,$0 \le r \le R_{\odot}$)上以守恒形式求解。我们实现了一个有效的伪谱计算方法来计算的可压缩材料导数二分之一的内部速度扰动的贡献,计算任意三维背景速度场的振荡。这个模型提供了一个“正演模拟”方法的基础,使用日震学技术来探索内部质量流的各种制度。我们证明了本文提出的数值方法的有效性,通过再现观测到的太阳能谱,显示旋转分裂由于差分旋转,并应用当地日震学技术来测量旅行时间由一个简单的单细胞纬向环流模型。
2020-12-18 astro-ph.SR
Verification of the helioseismic Fourier-Legendre analysis for meridional flow measurements
太阳内部日冕流的测量是日震学的关键问题之一。使用傅里叶-勒让德分析是解决这个问题的一种技术。我们验证了这种技术的帮助下,人工日震数据。分析数据集是通过数值模拟日冕流对太阳全体积内地震波场的影响而获得的。通过这种方式,生成了51.2小时长的时间序列。然后在不同的设置下分析得到的表面速度场:两个$360^\circ \times 90^\circ$半球,两个$120^\circ \times 60^\circ$补丁的正面和背面的太阳(北和南,分别)和两个$120^\circ \times 60^\circ$补丁的北部和南部的正面。我们比较了两种可能的测量设置:从地球和太阳背面的额外航天器的观测,以及仅从地球的观测,在这种情况下,全球太阳振荡波场的全部信息是可用的。我们发现,随着观测面积的减小,可达深度范围减小:$360^\circ \times 90^\circ$视图允许我们探测几乎到对流区底部的对流,而$120^\circ \times 60^\circ$视图意味着只能探测外层。这些结果证实了Fourier-Legendre分析技术在日震学中的有效性。此外,这些流动对于像太阳轨道器这样的任务特别感兴趣,它承诺用远侧观测补充太阳近侧的标准日震测量。
2016-06-16 astro-ph.SR