The X2.2-class solar flare of February 15, 2011, produced a powerful `sunquake' event, representing a seismic response to the flare impact. The impulsively excited seismic waves formed a compact wavepacket traveling through the solar interior and appeared on the surface as expanding wave ripples. The Helioseismic and Magnetic Imager (HMI), instrument on SDO, observes variations of intensity, magnetic field and plasma velocity (Dopplergrams) on the surface of Sun almost uninterruptedly with high resolution (0.5 arcsec/pixel) and high cadence (45 sec). The flare impact on the solar surface was observed in the form of compact and rapid variations of the HMI observables (Doppler velocity, line-of-sight magnetic field and continuum intensity). These variations, caused by the impact of high-energy particles in the photosphere, formed a typical two-ribbon flare structure. The sunquake can be easily seen in the raw Dopplergram differences without any special data processing. The source of this quake was located near the outer boundary of a very complicated complicated sunspot region, NOAA 1158, in a sunspot penumbra and at the penumbra boundary. This caused an interesting plasma dynamics in the impact region. I present some preliminary results of analysis of the near-real-time data from HMI, and discuss properties of the sunquake and the flare impact sources.
Highly Energetic Electrons Accelerated in Strong Solar Flares as a Preferred Driver of Sunquakes
日震是在某些高能太阳耀斑中激发的增强型地震波。到目前为止,它们的起源仍有争议。本文选取了24太阳活动周的20个强耀斑,其脉冲相位被\emph{Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager}(\emph{RHESSI})完全捕获。在我们的样本中,12个日震活动耀斑中有11个的硬X射线(HXR)辐射与白光(WL)增强和日震表现出良好的时空相关性。光谱分析还揭示了一个更硬的光子光谱,延伸到几百千电子伏,这意味着相当大的人口耀斑加速非热电子在高能量。从数量上看,在300 keV以上的电子总能量的太阳活动耀斑是系统的不同,在太阳平静耀斑,而差异是边缘的电子超过50 keV。所有这些事实都支持高能电子作为太阳地震的首选驱动力。这样一个电子驱动的情况下,可以合理地容纳在最近提出的选择规则的框架内产生的太阳地震。对于剩下的一个事件,日震震中与磁印记是同空间的,即,光球上磁场的永久变化。定量计算表明,耀斑引起的向下洛伦兹力可以做足够的功来驱动日震,作为一个可行的日震驱动器为这个特定的事件。
The Chromospheric Response to the Sunquake generated by the X9.3 Flare of NOAA 12673
活动区域NOAA 12673在2017年9月极度不稳定,产生了许多太阳耀斑,包括2017年9月6日太阳活动周期24中最大的X9.3耀斑。据报道,这次耀斑沿着耀斑带产生了一些太阳地震(Sharykin & Zhao vichev 2018; Zhao & Chen 2018)。我们已经使用了同时间和同空间的日震和磁成像仪(HMI)的视线(LOS)和瑞典1米太阳望远镜观测显示这些太阳地震的色球层响应的证据。对Ca II 8542的\space谱线波前轮廓的分析表明,波峰产生强烈的蓝色不对称,而波谷最多产生非常轻微的红色不对称。我们使用组合HMI,SST数据集创建时间-距离图,并推导出响应的视横向速度和加速度。这些速度范围从4.5 km s $^{-1}$到29.5 km s $^{-1}$,恒定加速度为8.6 x 10 $^{-3}$ km s $^{-2}$。除了重心(COG)方法外,我们还采用了NICOLE反演方法来推导2.4 km s $^{-1}$至3.2 km s $^{-1}$的LOS速度。这两种技术都表明,波峰是由上升流造成的。我们相信这是耀斑引起的第一个色球层信号。
A Machine Learning Enhanced Approach for Automated Sunquake Detection in Acoustic Emission Maps
Technical University of Cluj-Napoca(克卢日-纳波卡技术大学);National Center for Atmospheric Research(美国国家大气研究中心);Astronomical Institute of the Romanian Academy(罗马尼亚科学院天文研究所)
Signature of Extended Solar Cycles as Detected from Ca II K Synoptic Maps of Kodaikanal and Mount Wilson Observatory
近年来,通过观测替代物(主要是极紫外线)研究延长太阳活动周(ESC)的活动又重新兴起。但它们中的大多数仅限于基于太空的时代,仅涵盖大约两个太阳周期。长期的历史数据集值得检查ESC的一致性。Kodaikanal Solar Observatory(KSO)和Mount Wilson Observatory(MWO)分别是1907-2007和1915-1985年两个主要的长期Ca II K数字化分光日像图来源。在这项研究中,我们检测超颗粒边界,通常被称为网络,使用卡林顿地图从KSO和MWO数据集。随后,我们排除了谱斑区域,仅考虑安静太阳(QS),并通过QS网络上的强度阈值来检测小尺度明亮特征。这些特征的垂直密度被我们命名为“网络亮元”(NBE),可以清楚地描绘出存在着重叠的周期,其中向赤道的分支从纬度$\approx 55^{\circ}$开始,大约需要$15\pm1$年才能到达赤道。我们进行了叠加历元分析,以描绘这些延长的周期的相似性。知识,这种赤道病房带的相互作用,为几个周期,可能会提供关键的限制太阳发电机模型。
Temporal evolutions and quasi-periodic variations present in the sunspot number and group sunspot area data measured at Kodaikanal Observatory for solar cycles 14 to 24
Long term study of the solar filaments from the Synoptic Maps as derived from $H_α$ Spectroheliograms of Kodaikanal Observatory
Kodaikanal太阳天文台(KSO)长达一个世纪(1914-2007)的$H_α$(656.28 nm)分光日像图最近已经数字化。使用这些新校准、处理过的图像,我们研究了被称为暗条的盘状结构上暗拉长的演变,暗条是太阳磁活动的潜在代表。据我们所知,这是$H_α$中最古老的统一数字化数据集,每天都有图像。我们生成的卡林顿地图的整个时间段,并试图找到与地图相同的旋转从Ca II K KSO数据的对应关系。使用半自动化技术从卡林顿地图分割细丝,并单独研究以提取它们的质心和倾斜。我们绘制了暗条质心的时纬分布图,形成了蝴蝶图,清楚地表明了极向迁移的存在。我们为每个周期分离极丝,并试图估计极丝数量周期和太阳黑子数量周期峰值之间的延迟。我们将这种延迟与极反转和太阳黑子数量最大值之间的延迟相关联。这为极丝在极性反转中的作用提供了新的见解。
Three Cycles of the Solar Toroidal Magnetic Field and This Peculiar Minimum
利用34年的WSO(Wilcox Solar Observatory)和13年的SOHO/MDI(Michelson Doppler Imager on the Solar and Heliospheric Observatory)磁图,测量了光球磁场的东西向倾角。这一分析表明,全球磁场的大规模环向分量是反对称的赤道周围,并反转方向与通量从一个太阳周期相比,下一个区域。环向场揭示了第24周期在高纬度地区的第一个早期迹象,特别是在北半球,早在2003年WSO数据和2004年MDI数据中就出现了。与之前的周期一样,该特征逐渐向赤道移动。周期重叠,与每个周期相关的模式持续约17年。尽管当前太阳活动极小期的极场明显低于前三个极小期,但环向场模式是相似的。
Estimation of Arrival Time of Coronal Mass Ejections in the Vicinity of the Earth Using SOlar and Heliospheric Observatory and Solar TErrestrial RElations Observatory Observations
Comparison Between Cycle-to-Cycle Variations in the Coefficient of Joy's Law and Covariance of Rotation Residuals and Meridional Motions of Sunspot Groups
Long-term variations in sunspot magnetic field - area relation
利用克里米亚天体物理天文台(CrAO)的太阳黑子磁场强度(H)和普尔科沃天文台基斯洛季斯克山天文站的太阳黑子面积(S)观测数据,研究了两个太阳活动周(1994-2013年)期间H和S之间关系的变化。通过H = A + B log S拟合数据,其中A =(778+/-46)和B =(778+/-25)。结果表明,H与S的相关性随太阳活动周期的变化而变化,其中$A$系数在2001年后显著减小,而B系数变化不明显。此外,我们的数据证实了太阳黑子分布中存在两种不同的种群(场强较弱的小黑子和场强较强的大黑子)。我们发现,相对贡献的每个组件的太阳黑子的分布,其面积的变化与太阳活动周期的阶段和较长的周期。我们将这些变化解释为太阳黑子性质长期(百年)变化的标志。
Software tool for automatic detection of solar plages in the Coimbra Observatory spectroheliograms
自1926年以来,科英布拉每天都在Ca II K线(K1和K3)上拍摄全圆盘太阳光谱图。后来,在1989年,随着设备的升级,有可能开始对H-α谱线进行观测。科英布拉的太阳分光光度图构成了一个巨大的太阳图像数据集,这需要一个有效的自动工具来检测和分析太阳活动特征。这项工作提出了一个数学形态学方法应用于CaII K3系列。我们的目标是创建一个工具的基础上分割的分水岭变换结合其他形态学算子自动检测和分析色球谱段在太阳活动周期24。通过将第23次循环的结果与Dorotovic等人(2007,2010)提供的结果进行比较,对该工具进行了验证。所获得的结果是非常好的协议,包括在非理想的气象条件下获得的图像(如。天空中的云)。并与ASSA模型应用于SDO HMI磁图的结果进行了定性比较。
Butterfly Diagram and Carrington Maps for Century-Long Ca II K Spectroheliograms from Kodaikanal Observatory
在本研究中,对Kodaikanal太阳天文台(KSO)长达一个世纪(1907-2007)的Ca II K光谱图进行了校准,处理和分析,以跟踪被称为plages的明亮圆盘结构的演变,这可能是太阳磁活动的代表。这是迄今为止Ca II K研究的最长数据集,涵盖了约9.5个周期的11年周期。用区域$\geq 1\:\textrm {arcmin}^2$对单个全椎间盘图像进行全局阈值分割,随后应用形态学闭合操作。计算斑块指数,发现与斑块覆盖的椎间盘面积分数密切正相关。新生成的谱斑面积周期(来自KSO)与威尔逊山天文台(Correlation~ $95.6\%$)在重叠年份(1915-2000年)的谱斑面积周期进行了比较。研究显示了谱斑质心的时纬分布,绘制了蝴蝶图(如太阳黑子所观察到的)。该图的3D可视化显示了plage位置,时间和区域之间的一对一映射。这项工作进一步划定了磁补丁和plage地区之间的位置相关性,通过来自Kodaikanal钙II K图像和空间为基础的全盘LOS(视线)磁图的天气图的比较。地面观测站定期的天气磁图是在20世纪70年代以后才得到的。因此,KSO的长期Ca II K数据可以用作估算早期磁活动位置及其强度的代理。
Catalogue of Solar Radio Bursts Detected by the LOFAR LV614 Station at the Irbene Observatory during Solar Cycle 25
Riga Technical University(里加工业大学);Ventspils University of Applied Sciences, Engineering Research Institute “Ventspils International Radio Astronomy Center”(文茨皮尔斯应用科学大学,文茨皮尔斯国际射电天文中心工程研究所);Centre for Fusion, Space and Astrophysics, Department of Physics, University of Warwick(华威大学物理系聚变、太空与天体物理中心);Centro de Investigacion en Astronomía, Universidad Bernardo O’Higgins(贝尔纳多·奥希金斯大学天文学研究中心);ASTRON – Netherlands Institute for Radio Astronomy(荷兰射电天文研究所)