We present the improved so-called Madmax (OMC) operator selecting maxima of convexities computed in multiple directions around each pixel rewritten in MatLab and shown to be very efficient for pattern recognition.
The aim of the algorithm is to trace the bright hair-like features (for ex. chromospheric thin jets or spicules) of solar ultimate observations polluted by a noise of different origins. This popular spatial operator uses the second derivative in the optimally selected direction for which its absolute value has a maximum value. Accordingly, it uses the positivity of the resulting intensity signal affected by a superposed noise. The results are illustrated using a test artificially generated image and real SOT (Hinode) images are also used, to make your own choice of the sensitive parameters to use in improving the visibility of images.
Spicules Intensity Oscillations in SOT/HINODE Observations
目标。利用HINODE/SOT的观测资料,研究了平静太阳、活动太阳和活动区太阳针状体强度随太阳边缘高度增加的相干振荡。直到过渡区的相干性的存在强化了通过能量传输和光球振荡进行日冕加热和太阳风的理论。方法.使用的时间序列从HINODE/SOT在Ca II H线,我们调查的振荡强度分布在不同高度以上的太阳翼。我们使用傅立叶和小波分析来测量在高度处的强度的主频峰,以及在两个特定高度处的振荡之间的相位差,以找到振荡的相干性的证据。最后,根据不同高度针状体的密度值,计算出针状体在能量平衡时所输送的能量和质量。为了扩展这项工作,我们还可以考虑在不同纬度的相干振荡,并建议研究可能从其他卫星的观测中获得的振荡。
Emission Height and Temperature Distribution of White-Light Emission Observed by Hinode/SOT from the 2012 January 27 X-class Solar Flare
2012年1月27日,利用日之出卫星上的太阳光学望远镜的三个连续谱带(红、绿、蓝)观测到了X1.7级太阳耀斑的白光发射。这一事件发生在太阳边缘附近,因此不同发射源的位置差异与不同发射源在光球层上方的高度差异一致。在这种解释下,我们的观察结果与发生在Ca II H发射发生的最低水平的白光发射是一致的。此外,白光发射的红色、绿色和蓝色波长的源区的中心彼此显著移位,这表明这些相应的发射是从太阳大气中逐渐降低的高度发出的。温度分布也从白光数据计算,我们发现较低层的发射有一个较高的温度。这表明高能粒子向下穿透到光球层附近,并将热量沉积到周围的大气下层。
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。
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。
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。
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。
Statistics of convective collapse events in the photosphere and chromosphere observed with the Hinode SOT
目标。对流坍缩是一种理论上预测的过程,它会增强太阳大气层中现有的弱磁场,Nagata等人(2008年)首次使用日之出卫星的高分辨率太阳光学望远镜(SOT)在一次事件中直接观测到了这一过程。使用同一台太空望远镜,我们对对流坍缩事件进行了统计分析。方法.我们的数据集包括高分辨率时间序列的偏振光谱扫描的两个铁线形成在低光球层和过滤器的图像在Mg I B 2和Ca II H,谱线,形成在高光球层和低色球层,分别。因此,我们能够研究对流坍缩事件对高光球层和色球层的影响。用MERLIN Milne-Eddington反演程序得到了全Stokes剖面的物理参数。结果我们发现,在所有的情况下,该事件是伴随着一个连续的亮点,几乎总是由增亮的钙II H图像。镁多普勒图在镁多普勒图的视场内发生的事件中的约四分之三中表现出强的下行流。对于49个事件中的每一个,我们确定了持续时间,最大光球下降流,场强增加和大小。我们发现事件持续时间约为10分钟,磁性元素半径约为0.43弧秒和0.35弧秒,事件发生前后,分别和高达1.65千克的磁场强度。
A Sharp Look at Coronal Rain with Hinode/SOT and SST/CRISP
热带的智慧,当它是热的和密集的,我们可以期待雨可能也适用于太阳。事实上,观测和数值模拟已经表明,环足点的强烈加热,就像活跃区域的情况一样,使它们的日冕脱离热平衡,这可能导致一种被称为灾难性冷却的现象。在日冕中的局部压力损失之后,热等离子体在这些环中局部冷凝,并急剧冷却到色球温度。这些斑点在H-α和Ca II H中以分钟的时间尺度变得明亮,它们的动力学似乎更多地受到环中内部压力变化的影响,而不是重力。因此,它们成为磁场的追踪者,这导致了壮观的日冕雨,被观察到沿着日冕环落下。在这项工作中,我们报告的日冕雨的高分辨率观测与太阳光学望远镜(SOT)日出和CRISP在瑞典太阳望远镜(SST)。进行统计研究,其中属性,如速度和加速度的日冕雨的推导。我们展示了这种现象如何构成循环内部物理条件的诊断工具。此外,我们还分析了环状下落的日冕雨中的线状凝聚的横向振荡,并讨论了这种波的可能性质。这表明了日冕雨在日冕加热和日冕地震学领域中的重要作用。
Large-Scale Spatial Cross-Calibration of Hinode/SOT-SP and SDO/HMI
University of Michigan(密歇根大学);NorthWest Research Associates(西北研究协会);Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory(洛克希德·马丁太阳与天体物理实验室);Stanford University(斯坦福大学);NASA GSFC(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心)
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$…
SynthIA: A Synthetic Inversion Approximation for the Stokes Vector Fusing SDO and Hinode into a Virtual Observatory
University of Michigan(密歇根大学);NASA GSFC(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);NorthWest Research Associates(西北研究协会);Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory(洛克希德·马丁太阳与天体物理实验室);Stanford University(斯坦福大学)
Investigating prominence turbulence with Hinode SOT Dopplergrams
静止湍流有各种各样的流动,包括瑞利-泰勒不稳定性驱动的上升流和脉冲下降流,因此湍流运动也存在也就不足为奇了。由于磁流体湍流被认为具有平均水平引导场,因此研究它们所承载的任何湍流都可以揭示在广泛的天体物理系统中MHD湍流的性质。本文利用Hinode SOT观测资料构造的H $α$多普勒图,用结构函数分析方法研究了湍流日珥运动的性质。速度增量的pdf显示,当我们看到越来越小的空间间隔时,分布显示出与参考高斯分布的更大偏离,暗示了速度场的不稳定性。水平和垂直分离的偶数阶结构函数的分析表明,存在两个不同的区域,显示不同的幂律指数,在幂律中的突破约2000公里。我们假设这是一个结果的内部湍流激发的日珥的动态流动的系统在这个空间尺度。我们发现这两个区域的p阶结构函数的标度指数一般遵循p/2(小尺度)和p/4(大尺度)定律,这与弱MHD湍流和Kraichnan-Iroshnikov湍流的标度指数分别相同。然而,在比p/2标度更大的尺度上,p/4标度的存在与MHD湍流中预期的非线性增加不一致。从湍流能量耗散估算加热表明,这种湍流加热将是非常低效的,但是通过湍流驱动的重联的质量扩散是$10^{10}$ cm $^2$/s的量级。
Coherent Lateral Motion of Penumbral Filaments during X-class Flare
现在,对Hinode航天器搭载的天基50厘米太阳光学望远镜拍摄的太阳光球层高分辨率照片进行了例行观测。2006年12月13日,日野号拍摄了NOAA 10930中的三角洲黑子,当时该活动区发生了X级耀斑。两个明亮的丝带可见,即使在白光和G-波段的图像除了色球Ca II H图像。我们使用互相关技术对太阳黑子进行了全球登记,并分析了耀斑间隔期间的局部效应。我们发现在耀斑期间,半影暗条有横向运动。此外,我们定位两个补丁,一个在任何极性,这表明收敛运动的极性反转线(PIL)。在钙II H图像中,我们发现内核与耀斑前的增亮,位于沿PIL。
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。
Multiwavelength Study of M8.9/3B Solar Flare from AR NOAA 10960
本文对2007年6月4日发生在NOAA AR 10960上的一次长时间白光太阳耀斑(M8.9/3B)事件进行了多波长分析。这次耀斑是由SOHO/MDI、Hinode/SOT、TRACE和STEREO/SECCHI等几种星载仪器观测到的。耀斑是在AR中心的一个小的正极性卫星黑子附近开始的,周围是相反极性的场区。AR的MDI图像显示了在耀斑事件期间三角洲配置的小正极性太阳黑子的相当大的变化量。太阳黑子的SOT/G波段(4305 A)图像还表明,在耀斑事件之前,正极性太阳黑子的快速演化具有高度扭曲的半影细丝,这些细丝是逆时针方向的。它显示了在耀斑的衰变阶段,方向的变化,扭曲的半影丝(~35-40%)和本影区(~45-50%)的增强也显着消失。TRACE和SECCHI观测揭示了与该黑子相关的两个螺旋扭曲结构的连续激活,以及SOT/Ca II H线(3968 A)的时间序列图像所观察到的色球层中相应的增亮。发现次级螺旋扭曲结构与8.9级耀斑事件有关。增亮开始于耀斑极大值出现前6-7 min,出现次级螺旋扭曲结构。耀斑强度随着该结构远离AR而最大化。这种与耀斑触发有关的扭曲磁通管,被发现在喷发中失败了。耀斑的位置被发现与螺旋扭曲结构的激活位点相吻合。我们的结论是,激活连续的螺旋扭曲的磁通量管/绳起着至关重要的作用,在能量积累过程和触发的M级太阳耀斑没有一个CME。