How faculae and network relate to sunspots, and the implications for solar and stellar brightness variations
全球光斑和网络覆盖与太阳黑子的关系与太阳和类太阳恒星的亮度变化有关。我们扩展了早期的研究,发现太阳系与太阳黑子面积之比随着太阳黑子的总覆盖率而减小。色球指数和封闭在网络和光斑中的总磁通量,在此称为“光斑指数”,由光斑和网络存在的量调制。我们探讨了各种光斑和太阳黑子指数之间的关系,通过一个经验模型,考虑到活跃地区的演变。该模型被纳入总太阳辐照度(TSI)模型。这里提出的模型复制了大部分观察到的光斑指数的变化,并且比早期的模型更好。与最近的研究相反,我们发现光斑和太阳黑子指数之间的关系在过去四十年中是稳定的。该模型表明,与太阳光斑面积比一样,色球发射和总网络以及光斑磁通量的变化与太阳黑子面积的比值随后者而减小。TSI模型表明,来自光斑和网络的TSI过剩与来自太阳黑子的TSI不足之比也随着太阳黑子面积的增加而下降,其结果是TSI随着太阳黑子面积的增加而增加的速度比这两个量彼此成线性比例时要慢。TSI模型外推到更高的活动水平表明,在观测到类太阳恒星从随着活动增加而变得更亮到变得更暗的活动范围内,TSI的活动依赖性表现出类似的转变,因为太阳黑子变暗开始比光斑变亮更快地随着活动而上升。这支持了对类太阳恒星的这种行为的解释,即从系斑主导过渡到斑点主导。
2020-10-05 astro-ph.SR
Correlation between the solar magnetic field strength and the millimeter brightness temperature
由ALMA获得的太阳毫米波图像显示出与磁图的显著对应。在本文中,我们调查了这种对应关系,通过比较ALMA全磁盘太阳图像在1.2毫米SDO/HMI磁图,并分析它们的相关性。发现色球网络与活动区存在正相关关系,亮温随视线磁场强度增大而增大,黑子则呈负相关关系。宁静太阳区的亮温与磁场没有任何关系。给出了热韧致辐射作为最好的解释所观察到的相关性。
2022-03-22 astro-ph.SR
Magnetic cycles of Sun-like stars with different levels of coronal and chromospheric activity -- comparison with the Sun
利用威尔逊山天文台HK计划、凯克和利克天文台加利福尼亚和卡内基行星搜索计划以及拉斯坎帕纳斯天文台麦哲伦行星搜索计划的观测资料,分析了太阳和类日恒星的大气活动。我们发现,F,G和K光谱类的恒星,周期活动,类似于11年的太阳周期,是不同的:它变得更加突出的K星。对色球和日冕活动水平不同的类太阳恒星的比较研究证实,太阳属于色球活动水平较低的恒星,并且以其日冕辐射的最低水平和光球通量变化的最低水平与这些恒星区分开来。
2016-05-27 astro-ph.SR
Solar ALMA observations: constraining the chromosphere above sunspots
我们提出了第一个高分辨率的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)观测太阳黑子在1.3毫米和3毫米的波长,在太阳ALMA科学验证活动在2015年,并将它们与半经验太阳黑子本影/半影大气模型的预测进行比较。第一次毫米观测太阳黑子解决了本影/半影亮度结构的色球高度,在这些波长的发射形成。我们发现,太阳黑子本影在1.3毫米和3毫米处表现出完全不同的外观,而半影亮度结构在两个波长处是相似的。本影的内部在3 mm处比周围的安静太阳(QS)亮约600 K,在1.3 mm处比QS冷约700 K,是太阳黑子在该波长处最冷的部分。平均而言,3 mm处半影的亮度与QS亮度相当,而在1.3mm处,它比QS亮约1000 K。在两个ALMA带中,半影亮度朝向外边界增加。在测试的本影模型中,Severino等人(1994)的模型提供了与观测数据的最佳拟合,包括本研究分析的ALMA数据和早期工作的数据。在这里考虑的那些模型中,没有一个半影模型与目前可用的测量值吻合。ALMA观测在多毫米波长可以用来测试现有的太阳黑子模型,并作为一个重要的输入约束新的经验模型。
2017-10-16 astro-ph.SR
Evolution of the cycles of magnetic activity of the Sun and Sun-like stars in time
本文应用连续小波变换的方法对太阳黑子相对数、黑子面积和6颗具有明确磁周期的Mount Wilson HK计划星的观测资料进行了时频分析。这些数据的小波分析揭示了以下模式:在同一时间有几个活动周期,其周期变化很大,从准两年到百年的太阳周期和变化显着期间的观测时间的香港项目的明星。太阳和恒星活动的这些相对低频的周期性变化逐渐改变了时间上不同周期的周期值。这种现象在每一个活动周期中都可以观察到
2016-09-17 astro-ph.SR
The shape of sunspots and solar activity cycles
本文介绍了19-24个活动周期间太阳黑子几何特征的分析结果。利用太阳黑子图像的归一化方法研究了太阳黑子的形状,得到了黑子的平均轮廓。本文研究了黑子形状偏离轴对称位形的情况。结果发现,斑点,作为一项规则,有一个椭圆形,椭圆的长轴有一个主要的倾斜赤道,相反,在北半球和南半球。黑子轴的倾角对应于活动周期中两极的倾角。发现当前黑子周期的形状与下一个活动周期的振幅之间的关系,黑子当前周期沿经度的伸长越大,下一个活动周期的振幅就越高。
2022-03-09 astro-ph.SR
Can Rossby waves explain the cyclic magnetic activity of the Sun and solar-type stars?
磁活动是太阳的一种全球性性质;太阳活动的复杂过程与太阳磁场有关。对于太阳型恒星和太阳,磁活动取决于恒星的物理参数。本文研究了太阳型恒星和太阳的活动周期与有效温度之间的关系。我们试图解释这些关系,因为在恒星对流区底部附近存在层流对流层。在这一层中形成了Rossby波。它们产生初级极向磁场,这是磁活动的复杂现象的能量来源。
2013-06-14 astro-ph.SR
Cycles of magnetic activity in solar-type stars. The place of the Sun among the stars with different levels of coronal and chromospheric activity
分析了太阳和太阳型恒星的大气活动,包括威尔逊山天文台的HK项目,凯克和利克天文台的加利福尼亚和卡内基行星搜索计划以及Las Campanas天文台的麦哲伦行星搜索计划的观测。我们发现,F,G和K光谱类的恒星,周期活动,类似于11年的太阳周期,是不同的:它变得更加突出的K星。对色球和日冕活动水平不同的太阳型恒星的比较研究证实,太阳属于色球活动水平较低的恒星,并以日冕辐射的最低水平和光球辐射的最小通量变化在这些恒星中脱颖而出。
2015-09-07 astro-ph.SR
Extreme Fluctuations in the Sun's Activity over the Modern Maximum: Understanding the Enigmatic Solar Cycles 19-20
该研究利用数据驱动的耦合磁场演化模型,证明双极太阳黑子倾斜角和极性取向的随机偏差足以解释现代极大期第19–20太阳周的极端活动波动,并支持极向场源扰动是太阳活动极端变化主要驱动因素的理论。
2025-05-21 astro-ph.SR
Rotation and magnetic activity evolution of Sun-like stars
描述类太阳恒星上磁活动的长期演化不仅对恒星物理学很重要,而且对了解行星演化的环境也很重要。在过去的几十年里,对疏散星团的测光测量已经产生了大量的不同年龄类太阳恒星的自转周期测量结果。我用这些数据来推断的长期演变的钙II色球和X射线日冕发射的太阳质量的恒星结合最适合的参数模型的旋转演化与经验的旋转活动的关系。
2018-09-21 astro-ph.SR
Brightness Contrast of Solar Magnetic Elements Observed by Sunrise
太阳的辐照度在所有时间尺度上都是调制的。由平静太阳网络和活动区谱斑组成的小尺度太阳磁元对太阳周时间尺度的调制起着重要作用。作为其磁场强度函数的对比度的评估是太阳辐照度变化模型的重要约束。在这篇论文中,我们利用2009年和2013年气球载太阳观测站日出在其科学飞行期间提供的高分辨率数据,改进和扩展了早期对比研究的结果。除了高质量的日出数据外,对紫外波长的访问使这些数据在此类研究中独一无二。在本论文的前两部分,我们发现对比度随磁场强度的变化与宁静太阳的辐射磁流体动力学模拟定性一致。特别地,在约500nm的连续波长处,对比度在大的场强度下不降低,指示已经分辨了这些特征。此外,在安静的太阳网络中的所有波长的对比度被发现是高于在太阳谱斑,并根据通量管的经验模型的差异随大气高度减小。在论文的最后部分,我们利用日出观测到的太阳临边数据,计算了杂散光对望远镜总点扩散函数的贡献。
2021-08-31 astro-ph.SR
Large-Scale Latitude-time Relationships Between the Green-Line Corona and Sunspot Activity During Solar Cycles 18-24
本研究利用高斯活动场模型分析第18-24太阳活动周数据,发现绿线日冕与太阳黑子活动存在稳定的双峰纬度相关结构,且该关系与活动周振幅无关,表明大尺度磁活动分布主导日冕演化。
2026-09-14 astro-ph.SR
The histeresis of the indices of solar activity and of the ionospheric indices in 11-yr cycles. The histeresis of the stellar activity indices in the cyclic activity similar to the Sun
分析了光球层、色球层和日冕辐射的滞后效应对太阳和恒星活动周期上升和下降阶段的影响。研究了太阳活动的一些指标:氢Lyman α辐射通量、10.7 cm辐射通量、太阳黑子数SSN、日冕绿线530.3 nm辐射通量、太阳常数TSI和280 nm Mg II辐射通量。恒星与确定的周期进行了检查,以检测色球层的S-指数CaII通量与光球层的通量Fphotosphere之间的滞后效应。
2016-07-28 astro-ph.SR
A Relationship between the Solar Rotation and Activity Analysed by Tracing Sunspot Groups
格林尼治太阳光日射结果(GPR)、美国空军太阳光学观测网络和国家海洋与大气管理局(USAF/NOAA)以及德布勒森太阳光日射数据(DPD)数据库在1874年至2016年期间的太阳黑子位置被用来计算太阳差异旋转参数$A$和$B$的年度值。将计算得到的差旋参数与太阳活动水平进行了比较。我们发现,在1977 - 2016年期间,太阳在最小活动时的旋转差异大于最大活动时。使用最近修订的太阳黑子数发现赤道自转和太阳活动之间的负相关。赤道自转率的长期下降伴随着活动的增加,在20世纪后期停止。有人指出,当赤道自转速度的一个显着的峰值期间观察到的活动最小,下一个最大值的强度小于前一个。
2017-11-10 astro-ph.SR
Exploring the solar paradigm to explain stellar variability
行星搜寻任务CoRoT和\textit{Kepler}实现了前所未有的宽带恒星测光精度,开创了研究数十万颗恒星磁驱动亮度变化的新时代。这种亮度变化是很好的研究和理解的太阳。大量的数据可以准确地比较太阳和恒星的亮度变化。一个有趣的问题是,所观察到的恒星光度变化的趋势(例如,恒星自转周期的变化的依赖性)是否可以通过利用太阳的范例,特别是从太阳学习的亮度变化的物理概念来解释。这项工作的目标是找出,通过观测和模拟数据的比较,如果任何太阳亮度变化的物理概念必须改变,以重现类太阳恒星的变化分布。
2021-06-24 astro-ph.SR
Observation of Chromospheric Sunspot at Millimeter Range with the Nobeyama 45 m Telescope
毫米波段射电自由-自由辐射亮温是表征太阳色球垂直结构的有效工具。在本文中,我们报告的第一个单碟观测太阳黑子在85和115 GHz的空间分辨率足够的解决太阳黑子本影使用Nobeyama 45米望远镜。我们使用无线电衰减材料,即太阳能过滤器,以防止接收器饱和。考虑到旁瓣对谱斑的污染,我们发现本影区的亮温应低于宁静区的亮温。这一结果与先前存在的大气模型不一致。我们还发现,在毫米波段的亮度温度分布强烈对应于紫外(UV)连续辐射在1700 ℃,特别是在安静的区域。
2015-02-28 astro-ph.SR
Deciphering Solar Magnetic Activity I: On The Relationship Between The Sunspot Cycle And The Evolution Of Small Magnetic Features
太阳黑子是太阳内部磁场的典型标志,其极性每22年翻转一次。太阳黑子的主要变化,大约11年的数量变化,调制了穿透太阳表面的磁场的数量,并在这一时期内驱动了我们星球的辐射,颗粒和喷发输出的显着变化。本文介绍了太阳和日光层天文台和太阳动力学天文台的观测结果,表明11年的太阳黑子变化与属于22年磁活动周期的活动带的时空重叠有着内在的联系。使用系统的分析无处不在的日冕亮点,和磁尺度上,他们似乎形成,我们表明,太阳黑子周期23的地标可以解释考虑的演变和相互作用的重叠活动带的较长的尺度变化。
2014-04-01 astro-ph.SR
Sunspot observations by Charles Malapert during the period 1618-1626: a key dataset to understand solar activity before the Maunder minimum
对查尔斯·马拉佩特(Charles Malapert)在1618年至1626年期间所做的太阳黑子观测进行了修订,研究了包括这些观测在内的几个文献来源。马拉珀特对这一时期太阳黑子群数量的订正计算显示了目前太阳黑子群数据库中无法获得的新信息。根据马拉珀特的这些修订记录计算出的平均太阳活动水平比根据他在当前小组数据库中的记录计算出的平均太阳活动水平高出近三分之一。比较马拉佩特和当时其他天文学家对太阳黑子的观测结果,发现它们在记录的太阳黑子群的数量和太阳黑子在日面上的位置上有很好的一致性。马拉珀特报告说,他在《太阳黑子》(包括马拉珀特所做的大部分黑子记录的文献资料)中的每幅黑子图中只记录了一个黑子群,尽管他有时会观察到几个黑子群。因此,在目前的工作中获得的太阳黑子计数马拉佩特的太阳黑子观测代表了太阳活动水平的下限对应于这些记录。
2021-03-17 astro-ph.SR
Periodicities in sunspot activity during solar cycle 23
利用第23周的太阳黑子数、黑子面积和太阳耀斑指数资料,分析了太阳黑子数、黑子面积和耀斑指数的中期周期性。分别对太阳的整个盘面、南北半球的数据进行了功率谱分析。在太阳黑子活动中检测到几个显著的中程周期($\sim$ 175、133、113、104、84、63天)。大多数太阳黑子数的周期性与第23太阳活动周的太阳黑子面积的周期性基本一致。研究表明,太阳南北半球的周期性变化表现出一种不对称的行为。在北半球的太阳黑子资料中,$\sim$ 175天和$\sim$ 133天的周期性非常显著,与Lean(1990)在12-21太阳活动周的发现一致。另一方面,南半球的太阳黑子活动周期性很强,约为85天。对同一时间间隔的太阳耀斑指数数据的分析没有显示出任何显著的峰值。根据Ballester等人(2002年)提出的假设,可以理解太阳黑子和耀斑活动的不同周期性行为,该假设表明,在第23周期间,磁通量的周期性出现部分发生在远离发达的太阳黑子群的地方,因此不一定会增加导致耀斑产生的太阳黑子群的磁复杂性。
2009-11-13 astro-ph.SR
Characteristics of latitude distribution of sunspots and their links to solar activity in pre-Greenwich data
本文研究和比较了扩展的格林威治星表(1874- 2014)和Schwabe星表(1825- 1867)的黑子群纬度分布特征。结果表明,这两个数据集揭示了11年周期的纬度和振幅特征之间相似的联系:纬度色散与当前的活动相关,周期最大值的太阳黑子平均纬度与其振幅成正比,这与我们在以前的文章中对格林威治目录所做的结论一致。我们发现,太阳黑子分布的纬度属性是更稳定的观测数据的损失比传统的振幅指数的活动。因此,所发现的链接可以用于估计的观测质量和独立规范化的活动水平在一个gappy前格林威治数据。我们使用Schwabe星表作为例子来演示它。此外,我们表明,Schwabe数据的第一部分可能包含错误的太阳黑子纬度的测定,导致高估的太阳黑子纬度色散。
2016-03-10 astro-ph.SR
Photospheric activity of the Sun with VIRGO and GOLF: Comparison with standard activity proxies
我们研究太阳活动的变化,使用新的光球代理最初开发的恒星磁性的分析与CoRoT和开普勒光度观测。这些代理是通过跟踪与太阳旋转时的黑子和磁特征相关的观测中的时间调制来获得的。我们在这里分析了21年,跨越太阳活动周期23和24日,收集的观测空间为基础的光度处女座和径向速度高尔夫仪器板上的SOHO卫星。然后计算三个VIRGO光度计中的每一个的光球活动代理SPH,以及从径向速度GOLF观测的相关Svel代理。比较几个标准的太阳活动代理敏感的不同层的太阳表明,这些新的活动代理,SPH和SVEL,提供了一种新的方式来监测太阳活动。我们发现,长期和短期的磁变分别与11年周期和准两年振荡得到很好的监测,和地下的磁场之间的相互作用,光球,色球层的太阳,被修改的周期24和23之间。此外,光度代理显示的三个通道的处女座光度计之间的太阳光球的响应函数的波长依赖性,提供输入的研究类太阳恒星的恒星磁性。
2017-09-15 astro-ph.SR
The Evolution of the Solar-Stellar Activity
我们提出了一个简短的评论的观测结果有助于现代的想法恒星活动的演变。基本的法律,推导出的旋转年龄和活动旋转的关系,使我们能够跟踪如何活动的低质量恒星的年龄变化期间,他们的逗留在主序星。我们专注于评估可能是年轻太阳类似物的恒星的活动特性。我们的研究包括联合考虑不同年龄类太阳恒星的活动、自转和磁场的不同示踪物。我们确定了旋转周期,当饱和活动状态转变为不饱和模式时,当太阳型活动形成时:对于G型和K型恒星,它们分别为1.1和3.3天。这对应于大约0.2-0.6 Gyr的年龄间隔,当规则的太阳黑子周期开始在早期太阳上建立时。我们讨论了年轻太阳的日冕和色球活动的性质。我们对1350-1750 A光谱范围内的EUV通量的评估表明,早期太阳的远紫外辐射比现在的太阳强7倍,并且在规则的太阳黑子周期建立时高出两倍。对于年轻的太阳,我们可以估计与准定常外流有关的可能的质量损失率为$10^{-12} M_\odot$ /年。最大耀斑的观测结果的太阳型恒星进行了讨论,导致的结论是,最强大的现象发生在快速旋转的恒星在饱和的活动制度。我们对恒星磁场的估计使我们有可能估计最大可能的耀斑能量。这可以帮助我们更好地了解过去太阳极端事件的起源。
2020-10-24 astro-ph.SR
Wavelet-analysis of series of observations of relative sunspot numbers. The dependence of the periods of cyclic activity on the time at different time scales
本文应用连续小波变换的方法对太阳黑子相对数观测资料进行了高质量的时频分析。这些数据的小波分析揭示了以下模式:在同一时间有几个活动周期变化很大,从准两年期到百年期。太阳活动的这些相对低频的周期性变化逐渐改变了不同周期的时间周期值。这种现象在每个活动周期中都可以观察到。
2015-12-13 astro-ph.SR
On the global magnetic activity and dynamo of the Sun and solar-type stars
研究了太阳活动作为全球磁场周期性变化的结果。通过对太阳型恒星磁活动的分析,发现了以下的幂函数依赖关系:自转周期与有效温度的依赖关系,“11年”活动周期的持续时间与有效温度的依赖关系,以及准两年周期的持续时间与有效温度的依赖关系。结果表明,这些依赖关系的物理性质与所观察到的太阳型恒星的性质,可以解释这些恒星的对流壳的基础周围的内部Rossby波的存在。
2015-10-21 astro-ph.SR
Forward modelling of brightness variations in Sun-like stars -- II. Light curves and variability
本文通过结合磁通量浮现与输运模拟和亮度光变性模型,计算不同自转速率和活动区嵌套程度下类太阳恒星的合成光变曲线,揭示二者对光变振幅和形态的强烈影响,并指出高活动恒星需要远高于太阳的嵌套程度以解释开普勒观测。
2023-03-06 astro-ph.SR
A Test of the Active Day Fraction Method of Sunspot Group Number Calibration: Dependence on the Level of Solar Activity
活动日分数(ADF)法是近年来提出的一种将不同观测站定标到标准观测条件下的方法。校正的结果可能取决于观测期间太阳活动的整体水平。这种依赖性进行了定量研究,使用皇家格林威治天文台的数据,正式校准合成的伪观察员的完整的参考数据集。结果表明,ADF方法对中等活动期的太阳黑子群数的估计是精确的,对强活动和极强活动期的太阳黑子群数可能被略低估0.5,--1.5个($\leq$ 10,%),而对弱-中等活动期的太阳黑子群数则被大大高估2.5个($\leq$ 30,%)。ADF方法变得不适用于活动的极大极小期。一般而言,ADF方法往往高估总体活动水平,并降低长期趋势。
2018-03-28 astro-ph.SR
Power spectra of solar brightness variations at different inclinations
冷恒星表面的磁性特征导致了它们亮度的变化。太阳的这种变化已经被广泛研究。最近的行星狩猎太空望远镜允许测量数十万其他恒星的亮度变化。新的数据提出了一个问题,即太阳作为一颗变星有多典型。然而,把太阳的变化性放在恒星的背景下,从近赤道平面进行太阳观测的偏差,而恒星在所有可能的倾角进行观测。我们模拟太阳亮度的变化,从天到年的时间尺度,因为他们将在不同的倾角观察。特别是,我们考虑的倾斜太阳亮度变化的功率谱的影响。在恒星测量中常用的几个通带的变化计算。我们采用表面通量输运模型(SFTM)来模拟随时间变化的空间分布的磁性功能的近和远侧的太阳。然后,该分布被用于按照SATIRE(光谱和总辐照度重建)方法计算太阳亮度变化。我们已经量化了倾斜对太阳亮度变化的影响,时间尺度下降到一天。因此,我们的研究结果可以使太阳亮度记录直接与行星狩猎太空望远镜获得的记录相媲美。此外,我们将太阳亮度变化分解为源于太阳自转和磁特征演化的分量。
2020-02-25 astro-ph.SR
Brightness Fluctuation Spectra of Sun-Like Stars. I. The Mid-Frequency Continuum
我们分析基于空间的时间序列测光类太阳恒星,主要是在昂宿星,但也场星和太阳本身。我们专注于大约1小时到1天之间的时间尺度。在相应的频段,这些恒星显示亮度波动与递减的幂律连续谱。K2和开普勒观测表明,由于这个中频连续统(MFC)的RMS闪烁可以达到几乎1%,接近活跃区的调制幅度。MFC的振幅变化的一个因素高达40之间的昴星团成员具有类似的Teff,主要取决于恒星的罗斯比数Ro。对于Ro<0.04,平均振幅大致恒定在约0.4%;在较大的Ro处,振幅迅速减小,对于Ro~1,振幅减小约两个数量级。在恒星中,MFC振幅与旋转活动区的调制相关性很差。在开普勒三年观测的场星中,来自活动区的季度平均调制幅度比季度MFC幅度的时变大得多。我们认为,导致MFC的过程主要是磁性的性质,其幂律谱来自于不同于恒星的全球发电机的磁性过程,具有较短的时间尺度。通过与太阳现象的类比,我们假设MFC来自太阳磁网络的一个(有时是充满活力的)变体,也许与超颗粒形态的旋转相关的变化相结合。
2021-05-25 astro-ph.SR
Rotation periods from the inflection point in the power spectrum of stellar brightness variations: II. The Sun
年轻和活跃的恒星通常有规则的,几乎是正弦曲线的变化模式,这归因于它们的旋转,而大多数较老和较不活跃的恒星,包括太阳,有更复杂和不规则的光变曲线,没有明确的旋转调制信号。因此,只有一小部分类太阳恒星的自转周期被成功地确定,这些恒星是由基于凌日的行星搜寻任务(如CoRoT、开普勒和TESS)观测到的。这表明,只有一小部分这样的系统被正确地确定为类似太阳的类似物。我们采用一种新的方法来确定低活动恒星的旋转周期,如太阳。该方法是基于计算恒星亮度变化的功率谱(GPS)的梯度,并确定在频谱中的一个告诉-tale拐点。然后,旋转频率与该拐点的频率成比例。在本文中测试这种GPS方法对现有的光度记录的太阳。我们应用GPS,自相关函数,Lomb-Scargle周期图,和小波分析的总太阳辐照度(TSI)的时间序列,从总辐照度监测器(TIM)的太阳辐射和气候实验(SORCE)和太阳辐射和重力振荡(VIRGO)实验的太阳和日光层天文台(SoHO)任务的变化。我们分析了所有方法在不同水平的太阳活动的性能。我们表明,GPS方法返回太阳自转的准确值独立于太阳活动的水平。特别是,它在太阳活动频繁的时期表现良好,当TSI变化显示出不规则的模式时,其他方法都失败了。我们的结果表明,GPS方法可以成功地确定恒星的旋转周期的规则和不规则的光变曲线。
2020-02-09 astro-ph.SR
Bright points in the quiet Sun as observed in the visible and near-UV by the balloon-borne observatory Sunrise
亮点(BPs)是太阳光球层中小磁性元素的表现。它们的亮度对比度不仅提供了对磁元光球(和色球)热状态的了解,而且在调制太阳总辐照度和光谱辐照度方面也起着重要的作用。在这里,我们报告同步高分辨率成像和光谱偏振观测的BPs使用日出气球载观测数据的安静的太阳在磁盘中心。在214 nm和525 nm之间测量了BP对比度,包括在低于388 nm的波长处的第一次测量。BP峰值亮度的直方图显示出在较短波长处朝向更宽的对比度分布和更高的平均对比度的明显趋势。在214 nm处,我们观察到的峰值亮度高达平均安静太阳值的五倍,这是迄今为止观察到的最高BP对比度。所有的BP都与磁信号有关,尽管在许多情况下它是令人惊讶的微弱。大多数BP仅显示出弱的下行流,平均值为240 m/s,但有些BP显示出强的下行流或上行流,达到几km/s。
2010-09-24 astro-ph.SR
Characterization of chromospheric activity based on Sun-as-a-star spectral and disk-resolved activity indices
色球层强吸收线Ca H和K与恒星表面磁场密切相关。只有对太阳而言,光谱活动指数才能与日面上不断演变的磁特征相关联。太阳能光电集成(SDI)望远镜为位于Mt.的大型双目望远镜(LBT)的波茨坦Echelle偏振和光谱仪器(PEPSI)提供信息。格雷厄姆国际天文台(MGIO),亚利桑那州,美国。我们展示了2018年和2019年184天和82天记录的高分辨率,高保真度光谱,并推导出Ca H & K发射比,即,S指数。此外,我们编制的额外亮度和面积指数的基础上,全磁盘钙K线核心过滤器的色球望远镜(ChroTel)在天文台德尔泰德,特内里费岛,西班牙和全磁盘紫外线(UV)1600~ 1600的大气成像组件(AIA)的太阳动力学天文台(SDO)的图像。因此,太阳作为一个明星的光谱指数是相关的,他们的同行来自解决图像的太阳色球。所有的指数显示旋转调制的签名,即使在非常低的磁场活动在太阳活动周期24的最低。将不同类型的活动指数结合在一起,有可能将不同的色球数据集结合起来,从而全面描述许多太阳周期的色球活动。
2022-06-13 astro-ph.SR
The variability of Sun-like stars: reproducing observed photometric trends
太阳和低磁活动水平的恒星,当它们的活动增加时,在光度上变得更亮。磁性更活跃的恒星表现出相反的行为,当它们的活动增加时会变得更暗。我们再现观测到的光度变化的恒星的模型,把恒星作为假设的太阳覆盖的磁性功能不同的太阳。该模型将恒星光谱的变化归因于太阳大气中不同成分(如暗星斑和亮光斑)的贡献之间的不平衡。恒星光谱是从各个组成部分的光谱中计算出来的,通过用相应的圆盘面积覆盖来加权它们。后者是通过外推的太阳黑子和光斑盘面积覆盖度的色球活动的恒星与不同水平的平均色球活动的依赖性。我们发现,恒星黑子的贡献增加更快的变化与色球活动比光斑的贡献。这导致了从院系主导的变化和直接的活动-亮度相关的斑点主导的变化和逆活动-亮度相关的色球活动水平的增加。我们已经表明,制度的变化也取决于恒星旋转轴和视线之间的角度和恒星表面上的活动区域的纬度分布。我们的模型可以用来作为一种工具,外推观测到的光度变化的太阳,类日恒星在不同的活动水平,这使得太阳和恒星的辐照度数据之间的直接比较成为可能。
2014-06-09 astro-ph.SR
Dependence of the Sunspot-group Size on the Level of Solar Activity and its Influence on the Calibration of Solar Observers
研究了太阳黑子群大小(面积)的分布及其与太阳活动水平的关系。结果表明,小集团的分数不是恒定的,但随着太阳活动的水平,使高太阳活动在很大程度上是由大集团定义的减少。我们研究了太阳活动对一个现实的观察者看到和报告太阳黑子群每日数量的能力可能产生的影响。它示出的太阳黑子群的数量之间的关系,由不同的观察者与不同的观察敏锐度阈值是强烈的非线性,不能近似的传统使用的线性缩放($k-$因素)。观察敏锐度阈值[ $A_{\rm th}$ ]被认为是量化每个观察者的质量,而不是传统的相对$k-$因子。提出了一种基于$A_{\rm th}$的非线性$c-$因子,用于修正各观测器到参考条件。对一对主要的太阳观测者,沃尔夫和沃尔夫的方法进行了测试,它表明,传统的线性校正,与常数$k-$因子为1.66规模沃尔夫沃尔夫,导致高估太阳活动的太阳极大值附近。
2016-09-02 astro-ph.SR
Forward modelling of brightness variations in Sun-like stars I. Emergence and surface transport of magnetic flux
随着自转速率的增加,恒星黑子的纬向分布偏离了太阳模式。磁通量的出现和传输的数值模拟可以帮助模拟观测到的恒星活动模式和相关的亮度变化。我们建立了类太阳恒星的磁通出现和输运过程的复合模型,模拟了不同磁活动水平和自转速率下恒星亮度的变化。假设对流区底部的磁通量分布遵循太阳尺度关系,我们使用细通量管模拟计算了不同旋转速率下表面双极区的出现纬度和倾斜角。将这两个量作为输入到表面通量输运SFT模型中,我们模拟了恒星表面径向场的扩散-平流演化,包括活动区域嵌套的影响。随着自转速率的增加,(1)磁通量出现在高纬度地区,赤道附近出现一个不活跃的磁隙,其半宽度达到$8Ω_\odot$的$20^\circ$。(2)新出现的双极区的倾角随纬度变化更大。极斑可以通过来自衰减的双极区域的后续极性通量的积累在$8Ω_\odot$形成。从$4Ω_\odot$到$8Ω_\odot$,最大光斑覆盖率分别从3%变化到20%,而太阳模型的最大光斑覆盖率为0.4%。活动的嵌套可以导致强烈的非轴对称光斑分布。在以$8Ω_\odot$($P_{\rm rot}\simeq 3$天)旋转的类太阳恒星上,由于较高的通量出现率和倾斜角,可以形成极斑。定义点的阈值场强产生的全球现货覆盖率大致与恒星观测一致。
2018-10-23 astro-ph.SR
Long-term Variations of Solar Differential Rotation and Sunspot Activity: Revisited
通过重新分析由Makarov,Tlatov,and Callebaut(1997),Javaraiah,Bertello,and Ulrich(2005a,b),以及Javaraiah et al.(2009)获得的太阳差自转和太阳黑子活动的长期变化。我们的研究结果表明,太阳表面在赤道的旋转速率(由标准太阳自转定律的A参数表示)显示出一个长期的减少,因为周期12向前,约$1\,-\,1.5\times10^{-3}$($deg\ day^{-1} year^{-1}$)。标准的微分自转定律的B参数似乎也显示了长期的减少,因为第12周开始,但弱的统计意义。在纬度上平均的自转速率($0^{o}\,--\,40^{o}$)并没有显示出具有统计意义的长期趋势。此外,从第12个太阳活动周期开始,太阳黑子的平均面积显示出统计意义上的长期增长,而从长期来看,太阳黑子活动水平(由太阳黑子平均面积表示)与太阳赤道自转之间存在负相关。
2012-05-08 astro-ph.SR
Five Decades of Chromospheric Activity in 59 Sun-like Stars and New Maunder Minimum Candidate HD 166620
我们提出了59个类太阳恒星的色球活动测量的时间序列。这些观测包括并扩展了威尔逊山巡天(1966 - 2001)35年的恒星色球活动观测,以及加利福尼亚行星搜索(1996-)在凯克的持续观测。1995年对威尔逊山巡天进行了仔细的研究,揭示了类似于太阳11年周期的周期性活动。加州行星搜索提供了超过50年的测量,大大提高了我们对这些恒星活动行为的理解。我们已经策划了活动测量,以创建连续的时间序列,并根据预定的系统对恒星样本进行了分类。我们已经分析了29颗恒星的周期性周期使用Lomb-Scargle周期图,并提出最适合的正弦曲线,他们的活动时间序列。我们报告每个周期恒星的最佳拟合周期,以及恒星参数(T $_{eff}$,log(g),v $sin(i)$等)。对于整个样本。作为这些数据的第一个应用,我们提供了一个可能的蒙德最小候选者,HD 166620。
2022-03-24 astro-ph.SR
Time evolution of magnetic activity cycles in young suns: The curious case of kappa Ceti
对年轻的类太阳恒星的磁特性进行详细的研究,可以为我们的太阳的磁过去及其对早期地球的影响提供有价值的信息。我们使用50年的色球活动数据和6个时期的分光偏振观测,确定适度旋转的年轻类太阳恒星Kappa Ceti的磁性和活动周期的属性。通过测量Ca II H和K线的通量来确定色球活动。一个广义的Lomb-Scargle周期图和小波分解的色球活动数据,以建立相关的周期性。利用塞曼多普勒成像技术对该恒星的偏振分光观测数据进行了矢量磁场重建。我们的周期分析算法检测到一个3.1年的色球周期,除了恒星的著名的6年周期。虽然这两个循环周期的比例约为1:2,但它们表现出不寻常的时间演变。此外,分光偏振数据分析显示了恒星大尺度磁场的极性反转,这表明了一个大约10年的磁场或海尔周期。这颗恒星色球周期的不寻常演化,以及它们与磁周期的缺乏直接相关性,使鲸鱼座κ成为一颗好奇的年轻太阳。这种复杂的磁场活动演化可能与适度活跃的年轻太阳同义,这是我们自己的太阳可能采取的演化路径。
2021-10-12 astro-ph.SR
Width of Sunspot Generating Zone and Reconstruction of Butterfly Diagram
根据Greenwich-NOAA/USAF扩展的太阳黑子群星表,论证了描述太阳黑子生成带纬度宽度的参数与当前太阳活动水平密切相关,太阳活动的增长导致太阳黑子生成带的扩大。太阳黑子数与SGZ宽度的比值在一定的黑子数水平上表现出饱和状态,在此水平以上,活动的增加主要是由于SGZ的扩张。结果表明,太阳黑子的平均纬度可以从太阳活动的振幅重建。利用Hoyt和Schatten(1998)得到的关系式和太阳黑子群的数量,重建了18世纪和19世纪上半叶太阳黑子群的纬度分布(“蒙德蝴蝶图”),并与历史上的太阳黑子观测结果进行了比较。
2010-11-22 astro-ph.SR
Long-Term Variations in Sunspot Characteristics
根据基斯洛维尼亚山天文站的数据和国际指数,分析了太阳黑子和黑子群在活动周期中的相对变化。结果表明:(1)随着太阳活动周期振幅的增大,小黑子的相对比例线性减小,大黑子的相对比例增大。(2)一组太阳黑子平均数的变化有一个趋势,从第19周的12个减少到第24周的7.5个。(3)太阳黑子指数(Ri)与太阳黑子群数量指数(Ggr)的比值以大约100年的周期变化。(4)对1610年太阳黑子群数量指数(Ggr)的分析表明,格涅维舍夫-奥尔规则在长期活动周期的最小值处发生逆转。(5)太阳黑子总面积与本影面积之比呈现出一个约8个周期的长期变化,在第16-17周出现最小值。(6)结果表明,当前活动周期的磁场强度和黑子面积与下一个活动周期的振幅有关。
2013-09-19 astro-ph.SR
Chromospheric activity and evolutionary age of the Sun and four solar twins
测量了太阳双星候选者HD 101364和HD 197027的活动水平,并与太阳、已知的太阳双星18 Sco和类太阳恒星51 Peg进行了比较。此外,这五个对象的绝对年龄估计从他们的位置在HR图和进化(相对)年龄与他们的活动水平相比。为了表示这些恒星的活动水平,使用了威尔逊山S指数。为了获得主序一致的年龄和演化进程,我们使用了剑桥恒星演化程序计算的演化轨迹。根据我们对HD 101364和HD 197027的光谱观测和建立的定标程序,确定了各自的威尔逊山S指数。我们发现,这两颗恒星的色球活动与目前的太阳和18 Sco的活动水平相当,至少在考虑的时期。此外,HD 101364,HD 197027,51 Peg和18 Sco的绝对年龄分别为7.2,7.1,6.1和5.1 Gyr。除了51 Peg的金属丰度明显高于太阳,质量也比太阳高出10%,现在的太阳和它的双胞胎在活动水平上相对较好,尽管其他双胞胎的年龄有点大。尽管51 Peg的年龄为6.1 Gyr,但这颗恒星的活跃程度明显较低。只有当我们在相对年龄尺度上进行比较(就绝对值而言,51 Peg比太阳短20%左右),并使用高于现在的太阳长期S $_{\rm{MWO}}$平均值0.18时,S指数才显示出与进化(相对)年龄的良好相关性。这表明,在寻找一个适当相似的太阳双星时,相对主序星年龄对于获得可比的活动水平很重要。
2016-07-05 astro-ph.SR
Long-term Variations in Solar Activity: Predictions for Amplitude and North--South Asymmetry of Solar Cycle 25
我们分析了1874-1976年格林威治太阳光日射观测结果(GPR)和1977-2017年德布勒森太阳光日射观测结果(DPD)的太阳黑子群资料,研究了13个月平滑的全球太阳黑子群月平均面积(WSGA)、北半球太阳黑子群月平均面积(NSGA)在太阳黑子活动12-24周的极大期,以及WSGA、NSGA和SSGA活动12- 24周的极大期,太阳黑子活动的最大值出现在南半球和南半球(SSGA)。余弦函数与太阳黑子数最大值、WSGA、NSGA和SSGA周12-24时的WSGA、NSGA和SSGA值以及相应的南北不对称值拟合,表明北半球活动存在约132年的周期性,南半球活动存在54-66年的周期性,南北活动不对称的周期为50-66年。通过外推最佳拟合余弦曲线,我们预测了第25个WSGA,NSGA和SSGA周期的振幅和相应的南北不对称性。我们发现,太阳黑子群面积的平均太阳活动25周将在某种程度上小于太阳黑子群面积的太阳活动24周。然而,通过将第25个WSGA、NSGA和SSGA周期的预测振幅输入到太阳黑子群面积与太阳黑子数量之间的线性关系中,我们发现第25个太阳黑子周期的振幅(130 +或-12)将略大于合理小的第24个太阳黑子周期的振幅。它仍然证实,即将到来的格雷斯堡周期的开始将发生在太阳周期25左右。我们还发现,除了在NSGA周期25的最大活动的强度在北半球将占主导地位,在太阳黑子的第25,W…
2022-02-28 astro-ph.SR
Variation in the frequency separations with activity and impact on stellar parameter determination
用于通过星震学推断恒星整体性质的频率间隔可以根据强度以及在恒星周期的哪个时期测量p模式频率而变化。在太阳中,尽管太阳是一颗低活动的恒星,但这些变化已经被观察到。在本文中,我们讨论了这些变化及其对太阳恒星参数(半径,质量和年龄)的测定的影响。使用最大和最小活动的数据,我们拟合了太阳的年龄,平均相差0.2 Gyr:在最小活动期间稍老。在极小期,太阳有效温度的拟合半径也比极小期小0.5%左右。
2010-11-12 astro-ph.SR
Latitude and power characteristics of solar activity in the end of the Maunder minimum
关于蒙德极小期太阳黑子的两个重要信息来源是Spörer星表和巴黎天文台的观测,它们涵盖了17世纪最后25年和18世纪前20年。这些数据特别包含有关太阳黑子纬度的信息。正如我们在以前的论文中所示,太阳黑子纬度分布的分散度与太阳黑子指数密切相关,因此我们可以通过一种不基于太阳黑子直接计算的方法来估计这一时期的太阳活动水平,并且受观测数据丢失的影响很小。从蒙德极小期到太阳活动共同区的过渡期,太阳黑子的纬度分布被证明是足够宽的。第一,第-3(1712-1723)周期的Wolf数在最大值W= $100\pm50$时并不很低;第二,第-4(1700-1711)周期的最大值W= $60\pm45$时活度不为零。因此,在蒙德极小期结束时的纬度分布与传统的沃尔夫数和新修订的活动指数SN和GN比与GSN更好地吻合;后者在这个时代提供了低得多的活动水平。
2017-01-31 astro-ph.SR
On the origin of long-term modulation in the Sun's magnetic activity cycle
该研究通过近临界发电机模拟,证明太阳活动超十年调制需随机强迫,非线性机制不足以解释,为长期波动起源提供新见解。
2025-04-23 astro-ph.SR
Levels of chromospheric and coronal activity in Sun-like stars and various types of dynamo waves
我们分析了HK计划框架下研究的F、G和K类太阳恒星(晚型星)的X射线辐射和色球活动。色球辐射不规则变化的恒星拥有更强大的日冕,而有规则周期活动的恒星的特征是相对温和的X射线光度和X射线与热光度的比率。这表明,与磁场放大对流包络的过程的性质变化明显的过渡从小到大发电机号码,直接影响的阿尔法-欧米茄发电机的字符。由于发电机数和Rossby数对轴向旋转速度的强烈依赖性,早期发现的各种活动参数和Rossby数之间的相关性与我们的结论是一致的。我们的分析使我们有可能得出第一个关于太阳活动在活跃的晚型恒星中发展的类似过程中的地位的确切结论。
2018-07-18 astro-ph.SR
Magnetic Evolution and the Disappearance of Sun-like Activity Cycles
经过几十年的努力,太阳活动周期的特征非常好,但仍然知之甚少。威尔逊山天文台的开创性工作表明,其他类似太阳的恒星也显示出有规律的活动周期,并提出了旋转速率和周期长度之间的两种可能关系。这两种关系都不能正确地描述太阳的性质,这是一个需要解释的特性。最近的发现已经开始阐明这个问题,表明太阳的自转速率和磁场目前正处于过渡阶段,这发生在所有中年恒星中。受这些发展的启发,我们确定了这种磁过渡的表现在恒星周期的最佳可用数据。我们提出了一个重新解释以前发表的意见,建议太阳周期可能会越来越长的恒星演化的时间尺度,周期可能会消失在未来0.8-2.4 Gyr的某个时候。未来对这一假设的检验将来自对跨越磁过渡的开普勒目标的地面活动监测,以及TESS任务的星震学,以确定具有已知周期的明亮恒星的精确质量和年龄。
2017-08-04 astro-ph.SR
Up to Nine Millennia of Multimessenger Solar Activity
从公元前6755年至公元1885年的10 Be和14 C地球档案中获得的9000年十年太阳黑子数的重建已经使用其他几个信使(观测到的太阳黑子数,群数,地磁场的日变化范围和地磁环电流的日间变化)扩展到现在,并按比例缩放到现代SILSO第2版太阳黑子数。我们发现,在过去的三百年里,没有长期的经济活动上升,最近的经济活动也没有异常。在功率谱中有一个87.6年的峰值,但在Hallstatt 2300年的周期中没有显著的功率。宇宙起源记录与现代太阳黑子记录的协调可能是提供经审查的太阳活动记录用于气候研究的重要一步。
2018-10-29 astro-ph.SR
Farside helioseismology with Sun-as-a-star data: the solar cycle as seen with 7-day-long BiSON timeseries
本研究利用BiSON 32年观测的7天分段类恒星太阳日震数据拟合p模频谱,验证了太阳活动对模式频率的影响及背面活动的作用,为短序列研究类太阳振荡体的活动相关星震频移提供了可能。
2025-01-14 astro-ph.SR
Evidence for distinct modes of solar activity
目的。太阳的磁活动从极大极小期到极大期都表现出很强的变化性,但变化性的本质还没有完全被理解,主要是因为直接观测到的太阳活动记录长度不够,以及与长期重建有关的不确定性。在这里,我们提出了一个新的调整免费重建太阳活动超过三千年,并研究其不同的模式。方法.我们提出了一个新的调整,在过去的三千年太阳活动的物理重建,使用最新验证的碳循环,14 C生产,和古地磁场模型。这一巨大的进步使我们能够以前所未有的细节水平研究太阳活动的不同模式。结果太阳活动的分布显然是双峰的,这意味着存在不同的活动模式。主要的常规活动模式对应于中等活动,在太阳黑子数量约20和67之间的相对狭窄的波段内变化。一个单独的大极小模式的存在,减少太阳活动,这不能解释的随机波动的定期模式,确认在一个高置信水平。也有人提出可能存在一个单独的大极大值模式,但统计数据太低,无法得出可靠的结论。结论.太阳以不同的模式运行--一个主要的一般模式,一个对应于不活跃太阳的大极小模式,以及一个对应于异常活跃太阳的可能的大极大模式。这些结果为类太阳恒星的发电机模型和研究太阳对地球气候的可能影响提供了重要的约束。
2014-02-19 astro-ph.SR
Cycles of the magnetic activity of the Sun and solar-type stars and simulation of their fluxes
研究了小波分析和傅立叶分析在类日恒星和太阳辐射通量变化数据集上的应用。在太阳的情况下,小波分析帮助我们看到了一组周期的值,除了“11年”周期:22年,40-50年和100-120年的长期周期和2- 3,5年和1,3年的短期周期。我们提出了一种方法的色球通量模拟使用的13晚型恒星,其中有很好的确定类似于11年的太阳活动周期的周期性流量变化。我们的通量预测是基于威尔逊山天文台和可比的太阳数据集的色球钙排放时间序列测量。我们发现太阳三分量模型很好地解释了恒星色球观测。
2012-04-05 astro-ph.SR
Periodic variation and phase analysis of grouped solar flare with sunspot activity
研究太阳活动周期的变化规律以及不同太阳活动指标之间的位相关系,有助于了解太阳活动周期的长期演化。本文对1965年1月至2009年3月期间的成组太阳耀斑和太阳黑子数进行了统计分析。结果表明:(1)GSF和SN的显著周期性都与差分自转周期、准两年振荡(QBO)和11年施瓦布循环(ESC)有关,但具体值并不完全相同; 2)在所考虑的时间间隔内,GSF的ESC信号平均滞后SN 7.8个月,这意味着GSF和SN之间的系统相位延迟源自太阳周期间的信号。我们的结果可能提供有关日冕中磁能储存的证据。
2019-10-07 astro-ph.SR
A Dataset for Exploring Stellar Activity in Astrometric Measurements from SDO Images of the Sun
本文发布了一个基于 SDO 太阳图像的数据集,用于研究恒星活动导致的“天体测量抖动”现象,发现星斑引起的流量中心偏移在太阳自转周期处呈现高达太阳半径0.05%的准周期变化。
2023-10-18 astro-ph.SR
Revisiting Christoph Scheiner's Sunspot Records: a New Perspective on Solar Activity of the Early Telescopic Era
重新分析沙伊纳原始记录,修正太阳黑子群数误差,使望远镜时代第二太阳周期的11年周期形状显现,并发现1632年极小期活动水平与现代极小期相当。
2025-01-19 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