A comparison of the active region upflow and core properties using simultaneous spectroscopic observations from IRIS and Hinode
缓慢的太阳风的起源仍然是一个悬而未决的问题。有人认为,在活动区(AR)的边缘上升流可以有助于缓慢的太阳风。在这里,我们比较了上升流区和AR核心,并研究了等离子体的性质如何从色球层通过过渡区的电晕变化。我们研究了NOAA 12687(2017年11月14日至25日)的肢体对肢体观测。我们分析了同时从IRIS和Hinode/EIS获得的六条谱线的光谱数据。我们研究了每个发射线的等离子体性质之间的相互关系,以及比较相邻的形成温度线之间的等离子体性质。为了找到最具特征的光谱,我们使用机器学习技术k-means对每个波长的光谱进行分类。我们发现,在上升流区,冕线的多普勒速度有很强的相关性,而过渡区和冕线的多普勒速度没有相关性。然而,它们的通量是强相关的。上升流区域具有比AR核心更低的密度和更低的温度。在上升流区,多普勒速度和非热速度在冕线处表现出很强的相关性,而在AR核处则没有这种相关性。在上升流区域和AR核心之间的边界处,上升流区域显示出日冕非热速度的增加,从DEM获得的发射,以及色球层中红移区域的主导。结果表明,等离子体上升流的产生至少有三种平行机制:(1)在日冕下部或色球上部,闭合环与开放磁场线的重联;(2)色球小尺度环与开放磁场线的重联;(3)色球等离子体逃逸到日冕的磁场线的扩张。
2021-04-20 astro-ph.SR
Probing Upflowing Regions in the Quiet Sun and Coronal Holes
帕克太阳探测器最近的观测表明,太阳风具有高度可变的结构。这种复杂的行为是如何在日冕中形成的尚不清楚,因为它需要无所不在的波动,不断地释放出物质来供给风。在这篇文章中,我们分析了太阳日冕中的14个上升流区域,以寻找等离子体流的潜在来源。上升流区域是从来自Hinode上的EUV成像光谱仪(EIS)的光谱数据导出的,该光谱数据确定了它们的多普勒速度并定义了具有比$-6\,km\,s^{-1}$更强的蓝移的区域。为了确定这种蓝移的来源,使用了来自太阳动力学天文台(SDO)上的大气成像组件(AIA)和日震和磁成像仪(HMI)以及日野号上的X射线望远镜(XRT)的数据。分析显示,14个上升流中只有5个与频繁的瞬变有关,如明显的射流或亮点。与此相反,7个事件与小规模的功能,这表明了各种各样的动态。一些类似于小亮点,而另一些则表现出爆发的性质,所有这些都是微弱的,只活了几分钟;我们不能排除其中几个来源可能更微弱,因此,不太明显的喷流。由于太阳风的复杂结构是已知的,这表明必须考虑新的来源或使用更好的方法来分析已知的来源。这项工作表明,以前被忽视的小而频繁的特征可以在日冕中引起强烈的上升流。这些结果强调了太阳轨道器上极紫外成像仪(EUI)的第一次观测的重要性,它揭示了复杂的小尺度日冕结构。
2021-10-25 astro-ph.SR
Coronal Heating Driven by A Magnetic-gradient Pumping Mechanism in Solar Plasmas
日冕加热是天体物理学中一个长期存在的谜团。考虑到太阳磁场在空间上是不均匀的,从太阳表面到日冕有相当大的磁场梯度,本文提出了一种磁梯度泵机制,并试图解释热等离子体上升流的形成,如热II型针状体和热等离子体喷射等。磁场梯度驱使高能粒子从下方的太阳大气层向上移动,形成热的上升流。这些向上流动的高能粒子沉积在日冕中,使日冕变得非常热。粗略估计表明,日冕可以被加热到100万度以上,色球层中的上升速度约为40 km/s,日冕中的上升速度约为130 km/s。太阳磁通量管就像一台抽水机,从下面的热光球层中抽取高能粒子,输送它们并沉积在日冕中。高能粒子的沉积会使日冕变热,而它们从光球层逃逸会使下面的光球层变冷。这一机制为太阳日冕加热之谜提供了一个自然的解释。
2014-10-23 astro-ph.SR
Upflows in the upper solar atmosphere
在极端和远紫外波长的光谱观测显示,在太阳过渡区和日冕系统的上升流。这些上升流在宁静太阳和冕洞的网络结构、活动区的边界以及与日冕物质抛射有关的变暗区中看得最清楚。由于它们很可能与太阳风的形成和太阳高层大气的加热密切相关,因此在过去的二十年里一直受到人们的广泛关注。我们提出了这些上升流的特性的概述,介绍了它们可能的形成机制,并讨论了它们在太阳大气中的质量和能量传输的潜在作用。虽然过去的调查大大提高了我们对这些上升流的理解,但它们给我们留下了一些悬而未决的问题和未解决的问题,这些问题应该在未来得到解决。太阳轨道飞行器任务的新观测结果,丹尼尔K。Inouye太阳望远镜和帕克太阳探测器可能会提供关键信息,以促进我们对这些上升流的产生,传播和传播的理解。
2021-02-07 astro-ph.SR
Three-dimensional MHD modeling of propagating disturbances in fan-like coronal loops
准周期性传播强度扰动(PD)已被观察到在大日冕环的EUV图像超过十年,并被广泛接受为慢磁声波。然而,日出/EIS的光谱观测显示它们与持续的日冕上升流有关,这一解释值得商榷。出于这种情况下,日冕上升流可能是由零星的加热事件(nanofares)在循环基地产生的众多个人的流动脉冲的累积结果,我们构建了一个速度驱动器与重复的微小脉冲,其能量频率分布遵循耀斑幂律缩放。然后,我们进行三维MHD建模的理想化的双极活动区,通过应用这种宽带速度驱动器的大冠状循环出现在计算域中打开的足点。我们的模型成功地再现了PD与观察到的类似功能,并表明,任何上升流脉冲不可避免地激发慢磁声波扰动沿环路传播。我们发现,所产生的PD的波签名占主导地位,因为它们的传播速度是一致的,在流动的存在下的波的速度,和注入的流量迅速减速与高度。我们的模拟结果表明,所观察到的PD和相关的持续上升流可能是由小规模的脉冲加热事件(nanoflares)在循环的基础上,和流动和波可能都有助于PD在较低的高度。
2013-08-12 astro-ph.SR
Ubiquitous High Speed Transition Region and Coronal Upflows in the Quiet Sun
我们研究了在典型的太阳宁静区观测到的一系列过渡区(TR)发射线的谱线轮廓。在磁网络区,Si IV 1402 nm,C IV 1548 nm,N V 1238 nm,O VI 1031 nm和Ne VIII 770 nm谱线在发射线轮廓的蓝翼显示出明显的不对称性。我们将TR下部和上部的这些高速上升流解释为最近在谱区上方的低日冕中发现的上升流的安静太阳等效物(Hara等人,2008年)。后者已被证明与高速色球针状体直接相关,这些针状体(部分)被加热到日冕温度,并在为活动区日冕提供热等离子体方面发挥重要作用(DePontieu等人,2009年)。我们发现,一个类似的过程可能占主导地位的安静的太阳网络。我们提供了一个新的解释所观察到的安静的太阳TR发射的色球层和日冕之间的无情的质量传输-从动态的情节加热和质量注入到日冕以及从以前充满,缓慢冷却,日冕等离子体的混合物的发射。对观测到的上升流分量的分析表明,它携带了足够的热等离子体,在宁静日冕的能量和质量平衡中发挥了重要作用。我们确定的温度依赖性的上升流速度来约束的加速和加热机制,驱动这些上升流。我们还表明,这些上升流的时间特性表明,有时会导致准周期信号的一个情节驱动程序。我们认为,至少有一些的准周期性观测日冕成像仪和光谱仪,以前被解释为传播磁声波,而不是这些上升流造成的。
2009-10-27 astro-ph.IM astro-ph.SR
Quasi-periodic Propagating Signals in the Solar Corona: The Signature of Magnetoacoustic Waves or High-Velocity Upflows?
自从用TRACE和EIT(后来用EUVI和EIS)在日冕环中发现周期为3到10分钟的准周期传播振荡以来,它们几乎被普遍解释为低β日冕环境中传播慢模磁声(MA)波的证据。我们表明,这种解释是不是唯一的。相反,我们专注于无处不在的微弱的上升流,与蓝色的不对称性的谱线配置文件在冠环的足点区域,并作为微弱的干扰沿冠环在EUV/XR成像时间序列传播。仅使用成像数据很难区分这两种情况,但对谱线轮廓的仔细分析表明,微弱的上升流可能是日冕中观察到的一些准周期振荡信号的原因。我们表明,EIS测量的强度和速度振荡在日冕线(以前解释为传播波的直接证据)实际上是伴随着显着的振荡线的宽度是由一个准周期性变化的组件的发射线的蓝翼。微弱的蓝移发射分量准周期性地调制峰值强度和线质心的一个单一的高斯拟合的配置文件与相同的小振幅(分别为百分之几的背景强度,和几公里/秒)用于推断MA波的存在。我们的研究结果表明,一个显着的一部分,观察到的准周期性与日冕成像仪和光谱仪,以前解释为传播MA波,是由这些上升流。日冕振荡的不同物理原因将显著影响利用日冕环中的传播扰动成功进行日冕地震学的前景。
2010-08-31 astro-ph.IM astro-ph.SR
Apparent and Intrinsic Evolution of Active Region Upflows
我们分析了Fe XII日冕等离子体上升流的演变,从十个活动区(AR)的边缘,因为它们穿过太阳盘使用日出极紫外成像光谱仪(EIS)。重复Demoulin等人(2013,Sol.物理283,341),我们发现,对于每个AR有一个观察到的长期演变的上升流,这在很大程度上是由于太阳旋转逐渐改变的观点占主导地位的静止上升流。从这个投影效果,我们估计的未投影的上升流速度和它的倾斜当地垂直。AR上升流通常以40度的角度从AR核心散开。接近垂直的极性。倾斜角的跨度对于具有-29度角的流动的主导极性来说更大。(向AR中心倾斜)至28度。(远离AR)。除了肢体肢体明显的演变,我们确定了一个内在的演变的上升流由于冠状活动,这是AR依赖。此外,仅对于具有最大速度的少数AR,线宽与多普勒速度相关。我们的结论是,线的宽度受到太阳旋转的影响,上升流速度的空间梯度必须足够大,这样的线加宽超过Fe XII的热线宽。最后,我们发现,发生在成对或多对的上升流是一个共同的特点,由日之出/EIS观察到的AR,与AR 11575中存在多达四对。这对于约束上升流驱动机制是重要的,因为它意味着该机制不是在单个极性上发生的局部机制。AR上升流源于超压AR回路和相邻的欠压回路之间的准分界线层(QSL)的重连与成对发生的上升流是一致的,不像其他提出的机制在一个极性中局部作用。
2017-02-20 astro-ph.SR
Observing the Roots of Solar Coronal Heating - in the Chromosphere
太阳的日冕比它的5,000 K光球热数百万度。这个加热之谜通常是通过调用在日冕高度的非热能沉积来解决的,这些热能是由对流和光球附近的磁场之间的相互作用产生的。然而,目前还不清楚日冕加热是如何发生的,以及日冕是如何充满热等离子体的。我们表明,在日冕高度的能量沉积不能是日冕加热的唯一来源,揭示了一个显着的日冕物质供应机制,是从下面驱动,在色球层。我们量化了用Hinode和SOHO观察到的谱线的不对称性,并确定了微弱但无处不在的上升流,其速度在广泛的磁场配置和温度从10万到几百万度之间是相似的(50-100 km/s)。这些上升流的时空相关,并有类似的向上的速度,最近发现,冷(10,000 K)色球射流或(II型)针状。我们发现这些向上流动是普遍和普遍的。由质量守恒和观测到的排放措施约束的数量级估计表明,这些针状体提供的质量可以发挥重要作用,在提供电晕与热等离子体。这些事件的性质与日冕环模型不相容,后者只包括日冕高度的纳米耀斑。我们的研究结果表明,一个显着的一部分加热和激励的日冕发生在色球高度,与色球射流。
2009-06-30 astro-ph.SR
Upflows in the upper transition region of the quiet Sun
我们调查的物理意义的显着的蓝移Ne VIII,这是观察到与安静的太阳网络连接(边界交叉点),通过数据分析相结合的无力场外推与EUV光谱观测。对于中纬度地区,我们重建了一个子区域的磁漏斗结构,显示在EIT-Fe 195微弱的发射。这个漏斗似乎由几个较小的漏斗组成,这些漏斗起源于网络通道,随着高度的增加而扩大,最后合并成一个单一的宽阔的开放区域。然而,Ne VIII的大蓝移通常与开放领域无关,但似乎与闭合磁回路的腿。此外,在大多数情况下,在两个漏斗形回路腿中发现显著的上升流。这些准稳定的上升流被认为是日冕环的物质供应的标志,而不是太阳风。我们的观测结果还表明,在许多情况下,上过渡区(TR)的上升流和中TR的下降流是不完全共空间的。基于这些新的观测结果,我们提出了冕洞和宁静太阳中不同的TR结构。
2009-11-10 astro-ph.SR
Simulations of structured upflows from plumes and their connection to the solar wind
Max-Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所);University of Newcastle(纽卡斯尔大学)
本研究通过三维辐射磁流体动力学模拟(MURaM代码),揭示日冕孔羽状物上行流的磁起源与驱动机制,发现其沿开放-开放磁场边界的强准分离层(QSLs)传输,无需交换重联即可为太阳风提供来源。
2025-11-16 astro-ph.SR
Persistent Upflows and Downflows at Active Region boundaries Observed by SUTRI and AIA
本研究利用SUTRI和AIA的成像观测,发现活动区边界存在17支持续共存的反向冕环流,揭示了上升流与下降流的特征及速度的日面中心到边缘变化,为色球-日冕质量循环的冷却过程提供了观测证据。
2024-03-12 astro-ph.SR
A new approach for modelling chromospheric evaporation in response to enhanced coronal heating: I The method
我们提出了一种新的计算方法,解决了在快速加热事件中获得正确的太阳日冕和过渡区之间的相互作用的困难。在耦合的日冕、过渡区和色球层系统中,向下传导通量的增强导致色球层上升流(色球蒸发)。然而,获得正确的上流一般需要高的空间分辨率,以解决过渡区。在未分辨的过渡区,由于向下的热通量跨越未分辨的过渡区到达色球层,低估了上升流,因此得到了人为的低日冕密度。在这里,我们把下过渡区作为一个不连续性,不断变化的日冕条件,通过施加一个跳跃条件,这是来自一个综合形式的能量守恒。为了说明和基准这种方法对一个完全解决的一维模型,我们提出了一系列的脉冲(空间均匀)加热事件响应的日冕环场对准模拟。我们表明,我们的方法导致了显着的改善,在日冕密度演化比只是当使用粗糙的空间分辨率不足以解决较低的过渡区。我们的方法通过施加速度校正来补偿热通量的跳跃,该速度校正确保来自热通量的能量进入驱动过渡区动力学,而不是通过辐射损失。因此,有可能获得改进的冠状密度。在一维流体动力学和三维磁流体动力学模拟使用这种方法的优点进行了讨论。
2017-05-12 astro-ph.SR
On the formation of solar wind & switchbacks, and quiet Sun heating
宁静太阳(QS)和冕洞(CH)的日冕加热,包括太阳风的形成,与磁场动力学有着密切的联系。因此,需要对这些区域进行详细的比较研究,以了解潜在的物理过程。已知CH在日冕中具有较低的强度和较大的蓝移。本工作调查的相似性和差异CHs和QS的色球层使用Mg II的h & k,C II线,和过渡区使用Si IV线,具有相同的绝对磁通量密度(|B|)的区域。我们发现CH在所有谱线中具有减弱的强度,其差异随谱线形成高度和|B|而增加。色球线显示CH中的过量上升流和下降流,而Si IV显示CH中的过量上升流(下降流)(QS),其中流量随着|B|而增加。我们进一步证明了Si IV中的上升流(下降流)与色球线中的上升流和下降流(仅下降流)相关。CH(QS)显示较大的硅IV的上升流(下降流)在色球层中的类似流量,这表明这些流量的共同起源。这些观察结果可以解释为由于脉冲加热通过交换(闭环)重联在CH(QS),导致在不同的高度,由于磁场拓扑结构的差异,在双向流动。最后,由于交换重联而产生的扭结磁力线可能会随着磁场的旋转而被带走,并被观察为之字形。因此,我们的研究结果提出了一个统一的图片太阳风的出现,日冕加热,和近太阳之字形形成。
2021-11-23 astro-ph.SR
Active region upflows: 1. Multi-instrument observations
利用EIS/Hinode、AIA、HMI/SDO和IBIS/NSO等多仪器观测资料,在时空上综合研究了活动区边缘的上升流,并推导了其等离子体参数。该信息用于基准数据驱动的上流建模(Galsgaard等人,2015)。所研究的AR上升流在Fe XII和Fe XIII中显示出5-20 km/s的蓝移发射,其平均电子密度在1 MK时为1.8x10^9 cm^3。密度的时间变化没有显示出显著的变化(在3西格玛误差中)。在20000公里的距离上,沿着单个环的等离子体密度下降了50%。我们在Fe XII和Fe XIII线的蓝翼中发现了第二个速度分量,速度为105 km/s。在整个3.5小时的观测期间,这一分量是持续的,变化仅为15 km/s。我们还研究了光球磁场的演化,发现磁通量扩散是上升流区形成的原因。在上升流区域的足点处对色球层的高节奏Halpha观测显示,没有显著的喷射样(针状物/快速蓝色漂移)活动来解释几个小时/几天的血浆上升流。使用图像增强技术,我们表明,在AIA 193 A通道中看到的冠状结构是可比的EIS Fe XII图像,而在AIA 171 A通道中的图像显示了额外的循环,这是从冷却器的排放到这个通道的贡献的结果。我们的研究结果表明,在色球高度有没有签名,支持可能的贡献针状AR上升流。我们认为,磁通量扩散是日冕上升流形成的原因。两个速度分量的存在可能表明存在两种不同的流动,这两…
2015-09-18 astro-ph.SR
The Spectroscopic Signature of Quasi-periodic Upflows in Active Region Timeseries
在日冕强度图像序列中经常观察到准周期传播扰动。这些扰动在历史上被解释为传播到日冕的慢模磁声波的签名。详细分析的Hinode EUV成像光谱仪(EIS)的时间序列观测的活动区域(已知包含传播扰动)显示出强烈的相关性,准周期性,振荡强度,多普勒频移,和线宽。在后者中没有可见的倍频。在谱线轮廓的时刻的增强通常伴随着一个微弱的,准周期性发生的,在日冕发射谱线的蓝翼在~100 km/s的过量发射。准周期性的多余的机翼排放和线轮廓的时刻的对应关系表明,重复的高速上升流是负责观察到的振荡行为。此外,我们表明,相同的准周期性的上升流可以直接确定在同时获得的图像序列的日出型X射线望远镜(XRT)。这些结果与De Pontieu & McIntosh(2010)最近的断言一致,即数据的波浪解释不是唯一的。事实上,考虑到几个实例被视为沿着EIS狭缝的方向传播,其清楚地显示出强度、速度、宽度的同相准周期性变化,(没有倍频),和蓝翼增强发射这个数据集似乎提供了一个令人信服的例子,上升流更有可能是这里观察到的准周期性的主要原因,因为这样的对应在波范例中很难调和。
2010-12-22 astro-ph.SR
Propagating Intensity Disturbances in Fan-like Coronal Loops: Flows or Waves?
利用SOHO/EIT和TRACE的EUV成像观测,已经广泛地研究了沿日冕结构向上传播的准周期强度扰动。它们被解释为慢模式磁声波或间歇性上升流。在这项研究中,我们的目的是证明光谱观测的时间序列是解决这个难题的关键。利用Hinode/EIS的坐立凝视观测资料,分析了扇形冕环中多个波长的扰动强度和多普勒频移。我们发现,扰动并没有造成蓝翼不对称的光谱轮廓在温暖的(~1.5 MK)日冕线。估计的小视线速度也不支持间歇性上升流的解释。在高温(~2 MK)日冕线中,扰动确实引起了蓝翼不对称,但双重拟合揭示了一个高速的次要分量是稳定和持久的,而传播强度和多普勒频移扰动主要是由于核心分量的变化,因此支持慢波解释。然而,蓝向线不对称的原因仍不清楚。
2012-01-25 astro-ph.SR
Detection of Flare-induced Plasma Flows in the Corona of EV Lac with X-ray Spectroscopy
恒星耀斑的特征是来自恒星大气层的电磁辐射突然增强。与太阳耀斑相比,我们对恒星耀斑的日冕等离子体动力学及其与日冕物质抛射(CME)的联系的了解仍然非常有限。利用\textit{Chandra} X射线天文台的时间分辨高分辨率光谱观测,我们在附近的dMe星EV Lac上的几个恒星耀斑期间探测到了明显的日冕等离子体流。在观测到的O~{ \sc{viii} }(3 MK)、Fe~{ \sc{xvii} }(6 MK)、Mg~{ \sc{xii} }(10 MK)和Si~{ \sc{xiv} }(16 MK)谱线中,这些耀斑引起的上升流/下降流表现为几十到\speed{130}的显著多普勒频移,上升流速度一般随温度而增大。Si~{ \sc{xiii} }三重态谱线比率的变化表明,在大多数耀斑中,这些等离子体流伴随着日冕等离子体密度和温度的增加。我们解释这些结果作为X射线证据色球蒸发EV湖。在两个连续的耀斑,等离子体流的模式和急剧增加的测量日冕密度是高度暗示的爆炸蒸发。在这种爆炸性蒸发中,从红移到蓝移的转变发生在至少10 MK的温度下,远高于太阳耀斑中观测到的温度($\sim$ 1 MK)。然而,在一个耀斑的冷和温暖的上升流似乎伴随着减少等离子体密度,这可能是由恒星灯丝/日珥爆发耦合到这个耀斑解释。这些结果为理解M矮星耀斑期间的日冕等离子体动力学提供了重要线索。
2022-05-28 astro-ph.SR
Spectroscopic Diagnosis of Propagating disturbances in coronal loops: Waves or flows?
利用Hinode/EIS观测资料分析了传播扰动的多波长特性。在早期的研究中,准周期PD大多被解释为慢磁声波,但最近提出了基于谱线轮廓的红-蓝(RB)不对称性分析的50-150 km/s量级的间歇性上升流。使用正演模型,二次分量的速度来自RB分析被发现显着高估,由于饱和效应时,其偏移速度小于高斯宽度。我们开发了一种不同的方法来检查PD的光谱特征。该方法假设相对于背景(作为PD之前的背景)的PD轮廓的过度发射是由假设的上升流引起的。从暖(1-1.5 MK)日冕线导出的气流LOS速度在10-30 km/s的量级上,远小于从RB分析中推断的速度。这一结果不支持流动解释,但有利于早期波解释。
2015-01-16 astro-ph.SR
Properties of the C II 1334 Å line in Coronal Hole and Quiet Sun as observed by IRIS
在日冕温度下,与宁静太阳(QS)相比,冕洞(CH)具有减弱的强度和净蓝移。在过渡区的温度,这样的差异是获得相同的光球绝对磁通量密度($\vert$ B $\vert$)的区域。在这项工作中,我们使用的光谱测量的界面区域成像光谱仪(IRIS)的\car 1334~ 1334线,在色球温度下形成的,调查的强度,多普勒频移,线宽,偏斜,和过剩峰度的变化与$\vert$ B $\vert$。我们发现,对于CH和QS,强度、多普勒频移和线宽随着$\vert$ B $\vert$而增加。对于具有相同$\vert$ B $\vert$的区域,CH显示强度不足和总宽度超过QS。对于仅具有上升流的像素,CH示出超过QS的过量上升流,而对于仅具有下降流的像素,CH示出超过QS的过量下降流,其在$\vert$ B $\vert$ $\le$ 40处停止存在。最后,发现光谱轮廓比高斯更偏斜和平坦,CH和QS之间没有差异。这些结果对于理解CH和QS中大气的加热,包括太阳风的形成是很重要的,并为太阳大气的建模提供了进一步的限制。
2021-09-09 astro-ph.SR
The Merging of a Coronal Dimming and the Southern Polar Coronal Hole
本研究利用多航天器遥感与光谱数据,首次对日冕物质抛射引发的日冕暗化与南极冕洞的合并事件进行光谱分析,发现合并后两者难以区分且伴随重联过程,提出分量重联在合并中起关键作用。
2023-05-10 astro-ph.SR
Slow solar wind sources. High-resolution observations with a quadrature view
本研究利用Solar Orbiter等卫星的高分辨率直角立体观测,探究了活动区边缘等离子体上行流产生慢太阳风的机制与拓扑结构,识别出日冕与色球环重联两种上行流机制。
2023-03-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Direct Observations of Plasma Upflows and Condensation in a Catastrophically Cooling Solar Transition Region Loop
最小的观测证据存在的快速过渡区(TR)的冷环的存在下,上升流。这种现象的观测挑战了标准太阳大气加热模型的概念,以及它们对明亮TR发射的描述。使用{\it Hinode}上的{\it EUV成像光谱仪}(EIS),我们在冷却环路($\log T$\,$\le$\,6.0)的足点位置处观察到多个TR温度(5.8\,$\le$\,$\log T$ \,$\le$ 6.0)上的快速上升流($v_λ$\,$\le$ \,$-$ 10 km s $^{-1}$)。在冷回路通电之前,在足点位置观察到$+$\,5 km s $^{-1}$和$-$\,60 km s $^{-1}$的不对称流动。这些流动速度和模式与从{ \it Solar Dynamics Observatory}(SDO){ \it Helioseismic Magnetic Imager}(HMI)的视线磁象图得出的磁通量抵消(仅在上升流的位置)和日冕高度30%的质量通量同时发生。冷却回路的非平衡结构导致灾难性的冷却事件,随后的等离子体蒸发指示TR为加热部位。从磁通量的演变,我们得出结论,磁重联之间的足点和背景场是负责观察到的快速TR等离子体上升流。
2016-01-12 astro-ph.SR
Observing Episodic Coronal Heating Events Rooted in Chromospheric Activity
我们提出了一个多波长的研究结果,情节等离子体注入到电晕的AR 10942。我们利用长曝光图像的日出和过渡区和日冕探测器(TRACE)航天器研究微弱的,情节,“斑点”的等离子体,被向上推动沿冠环植根于AR plage的属性。我们发现,这些幕式上升流事件的源位置和特征速度与最近的光谱观测结果相匹配,这些光谱观测结果与上色球层活动相关,以高度动态的针状物的形式。所提出的分析将日冕和色球光谱仪和成像仪的观测结果联系在一起,提供了更多的证据,证明离散的日冕物质加热和注入事件与色球中的源动态针状物之间的联系。
2009-10-13 astro-ph.IM astro-ph.SR
Parallel Evolution of Quasi-separatrix Layers and Active Region Upflows
Hinode的EUV成像光谱仪(EIS)在活动区(AR)10978的边缘观察到持续的等离子体上升流,因为它穿过太阳盘。我们分析了AR光球磁场和速度场的演化,模拟了AR的日冕磁场,计算了磁零点和准分界线层(QSL)的位置,寻找了EIS上升流的起源。计算的零点处的磁重联不能解释所有观测到的EIS上升流区域。然而,EIS的上升流和QSL被发现并行演变,无论是在时间上还是空间上。两组QSL的部分,称为外部和内部,被发现与具有不同特性的EIS上流。在外部QSL的重联过程是由一个大规模的光球流模式,这是目前在AR的几天被迫。我们提出了一个方案,在该方案中,观察到的上升流提供了足够大的不对称的等离子体压力之间存在的预重联循环,只要光球强迫在工作。类似的机制在内部QSL中起作用,在这种情况下,它是由两个主要AR极性之间的双极的出现和演化所迫使的。我们的研究结果提供了强有力的支持,从以前的个别案例研究调查的作用,磁重联在QSL的起源的上升等离子体的结果。此外,我们建议,沿着QSL的持续重联不仅驱动EIS的上升流,但它也是负责在AR 10978沿其磁盘过境的Nançay射电日像仪观察到的连续米制射电噪声风暴。
2015-07-05 astro-ph.SR
Ubiquitous Small-scale EUV Upflow-Like Events above Network Regions Observed by the Solar Orbiter/Extreme Ultraviolet Imager
利用太阳轨道器EUI高分辨率174 Å观测,研究了宁静太阳中59个极紫外上流状事件,测量其速度、寿命和传播距离,发现部分具有重复性,并认为它们是色球针状体或过渡区网络喷流的极紫外对应体,有助于加热网络区域上方的局部日冕。
2024-12-18 astro-ph.SR
Three-dimensional magnetic reconnection in unipolar regions. A case study of coronal bright points in the Sun
Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学、巴黎西岱大学、法国原子能和替代能源委员会、法国国家科学研究中心);Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna, Dept. Astrofísica(拉古纳大学,天体物理学系);European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC)(欧洲空间局(ESA),欧洲空间研究与技术中心(ESTEC))
本研究通过Bifrost三维辐射磁流体模拟,揭示单极区日冕亮点中无零点的三维磁重联反复驱动局部加热至约2 MK并产生上流,与Hinode/EIS观测的蓝移一致,为太阳大气加热提供新机制。
2026-10-06 astro-ph.SR
Core and Wing Densities of Asymmetric Coronal Spectral Profiles: Implications for the Mass Supply of the Solar Corona
最近的太阳光谱观测表明,日冕谱线可以表现出不对称的轮廓,在其蓝色的翅膀增强发射。这些不对称性对应于速度超过~ 50 km/s的快速上升的等离子体。在这里,我们进行了研究的密度的快速上升的材料,并将其比较的线核心,这对应于大量的等离子体。对于这项任务,我们使用的光谱观测的几个活跃地区采取的极紫外成像光谱仪的日之出任务。用264.78和274.20埃处的Fe XIV线的密度敏感比来确定翼和芯的密度。我们计算了蓝翼密度与核心密度的比值,发现大多数值都是单位阶的。如果观测到的大部分日冕物质是由纳米耀斑驱动的色球蒸发提供的,那么这与日冕纳米耀斑的预测是一致的。然而,更大的蓝色翼到核心的密度比预测,如果大部分的日冕物质是由II型针状体喷出的加热物质提供的。我们的测量不排除蓝翼发射的针状起源,但他们反对针状物是日冕中热等离子体的主要来源。我们注意到,只有大约40%的像素,其中线混合可以安全地忽略有蓝翼不对称的两个Fe XIV线。在未来的任务中,预期的亚弧秒空间分辨率光谱观测可以揭示更多关于蓝色,红色和混合不对称性的起源。
2013-12-17 astro-ph.SR
1D Modeling for Temperature-Dependent Upflow in the Dimming Region Observed by Hinode/EIS
我们以前发现了一个依赖于温度的上升流在昏暗的区域后,日冕物质抛射(CME)观察到的{ \it Hinode} EUV成像光谱仪(EIS)。在本文中,我们重新分析了观测结果以及以前对这一事件的工作,并提供了建模的边界条件。我们发现,耀斑爆发后30分钟内,调光区的强度急剧下降,在$\sim$爆发后1小时,调光区达到平衡。在平衡阶段,EIS观察到温度依赖性的上升流。在变暗区域的磁通管的横截面积并没有出现显着扩大。从观测约束出发,采用一种考虑质量和动量守恒定律的新方法,重建了与温度相关的上升流,并演示了等离子体条件在变暗区的高度变化。我们发现,一个超级径向膨胀的横截面积需要满足质量守恒和动量方程。在距太阳表面约7 μ m处有一个陡峭的温度和速度梯度。这一结果可能表明,强加热发生在距太阳表面7 μ m以上的暗区。我们还表明,在调光区的电离平衡假设被违反,特别是在较高的温度范围。
2011-08-25 astro-ph.SR
The Formation and Lifetime of Outflows in a Solar Active Region
活跃区域被认为是缓慢的太阳风的一个贡献者。极紫外日冕谱线中的上升流通常在其边界处被观测到,并为上升流物质逃逸到日光层提供了最直接的途径。然而,形成和驱动这些上升流的机制仍有待充分表征。目前还不清楚它们形成的速度有多快,或者它们在生命周期中存在的时间有多长。它们可能在大气层低层的磁通量出现时引发,或者作为对活动区充分发展时日冕高层发生的过程的响应。2019年3月31日,一个简单的双极活动区(AR 12737)出现,两侧都有上升流。我们使用的观测日之出,SDO,IRIS和帕克太阳探测器(PSP)的东侧的上升流的形成和发展进行了调查。我们使用光谱数据来检测上升流,然后使用成像数据试图将其特征追溯到活动区域出现阶段的早期。我们发现,上升流的形式迅速,低在大气中,它的启动似乎与一个小的字段开放喷发和PSP检测到的无线电噪声风暴的开始。我们还证实,在观测活动区的绝大多数时间里,上升气流都存在。这些结果表明,对太阳风的贡献甚至发生在该区域很小的时候,并在其生命周期的大部分时间内持续存在。
2021-06-07 astro-ph.SR
MHD Waves in the coronal holes
日冕洞是日冕中的暗斑,与相对较冷、密度较低的等离子体和单极场有关。太阳风的快速部分来自这些区域。一些观测结果揭示了日冕洞中磁流体动力学(MHD)波的存在,人们认为这种波在快速太阳风的加速中起着关键作用。近年来,高分辨率仪器的出现为我们对冕洞中MHD波的性质提供了许多新的认识。特别讨论了在极冕和赤道冕洞中识别压缩慢MHD波、它们与最近发现的高速准周期上升流的可能联系、它们的耗散以及从谱线宽度变化检测Alfven波阻尼等方面所取得的进展。
2015-05-17 astro-ph.SR
Chromospheric and Transition Region Responses of activities at the base of Coronal Plumes
Inter University Centre for Astronomy and Astrophysics(大学天文与天体物理中心);SETI Institute(SETI研究所);Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory(洛马太阳与天体物理实验室)
本文利用SDO和IRIS观测识别日冕洞羽流底部的19个小尺度喷流,通过Si IV和Mg II谱线分析发现双向流动,表明互换重联是驱动色球和过渡区响应的核心机制。
2026-09-10 astro-ph.SR
Comparison of plasma dynamics in Coronal Holes and Quiet Sun using flux emergence simulations
通过2.5D MHD磁通浮现模拟比较冕洞与宁静区等离子体动力学,发现冕洞在喷流和下流期间表现出强度降低、速度与磁场强相关等特征,支持太阳风形成与日冕加热的统一机制。
2025-03-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The 3D geometry of active region upflows deduced from their limb-to-limb evolution
我们分析了AR 10978边缘的日冕等离子体上升流的演变,AR 10978具有最好的边缘到边缘的数据覆盖范围,使用Hinode的EUV成像光谱仪(EIS)。我们发现,所观察到的演变在很大程度上是由于太阳自转逐渐改变了近静止流的观点。从系统的变化,在上升流区域作为一个函数,从光盘中心的距离,我们推导出它们的三维几何性质的倾斜度和角展在三个日冕线(SiVII,FeXII,FeXV)。在协议与磁外推,我们发现,流是薄的,扇形结构植根于准分界线层(QSL)。风扇远离AR中心倾斜。在这三条谱线中的最高等离子体速度具有相似的大小,并且它们的高度随着温度的增加而增加。SiVII、FeXII和FeXV谱线中上升流区域的空间位置和范围不同,这是由于(i)温度分层和(ii)具有显著不同背景的光谱剖面的视线积分。我们的结论是,我们在不同的温度下采样相同的流量。此外,我们发现,在光盘通道的线宽的演变是兼容的流动中的速度范围很广。考虑到一切,我们的研究结果是兼容的AR上升流起源于沿超压AR环路和相邻的欠压环路之间的QSL重连。在分层大气中,压力梯度驱动气流沿磁场线流动。我们建议,在任何给定的时间,我们观察到连续重连所产生的流的叠加,导致广泛的速度分布。
2012-11-26 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.space-ph
Solar jet-coronal hole collision and a related coronal mass ejection
喷流被定义为发生在太阳大气不同层中的具有不同尺度的脉冲的、准直良好的上升流。它们与另一种太阳脉冲事件日冕物质抛射(CME)的关系仍然难以捉摸。利用AIA/SDO的高质量成像数据,我们在这里展示了一个观测良好的日冕喷流事件,其中部分喷流与嵌入的日冕环一起进入附近的日冕洞(CH)并向相反方向反弹。这是证明了在其与CH和V形特征的相互作用区域的时间片图的相互作用期间的射流前缘的平面形状。大约半小时后,LASCO C2日冕仪观测到一个最初具有狭窄的喷流状锋面的CME,它沿着碰撞后喷流的方向传播。我们还观察到一些304暗物质从喷流CH相互作用区域流向CME。因此,我们认为,喷流和CME的物理连接,与喷流CH碰撞和大规模的磁拓扑结构的CH是重要的,以确定最终的传播方向,这个特定的喷流CME喷发。
2016-02-21 astro-ph.SR
Omnipresent long-period intensity oscillations in open coronal structures
日冕结构中的准周期性传播扰动被解释为慢磁声波和/或周期性上升流。在这里,我们的目标是了解他们的性质,从观察到的属性使用三个小时的成像序列从AIA/SDO在两个不同的温度通道。我们还比较了一个简单的波模型的特性。我们在三个不同的位置搜索开环结构中的传播扰动;一个扇形环结构的边缘,一个磁盘上的羽状结构和太阳北极的羽/羽间区域。在选择覆盖这些结构的每个子场区域中,对每个像素位置处的时间序列进行小波分析以找到不同的周期性。然后,我们在三个不同的时期范围内构建了功率图。我们还构建了磁盘上的羽流结构的时空映射,以估计在不同的通道中的传播速度。我们发现在所有三个结构的传播干扰。功率图表明,在长周期范围内的功率是显着的,以相对较长的距离沿环比在较短的周期。在所有三种结构中都观察到这种性质。对盘上羽流结构的详细分析给出了在193 μ m通道中始终较高的传播速度,并且还揭示了沿环路的空间阻尼。振幅和阻尼长度值在较热的通道中较低,表明它们的声学依赖性。这些性质可以很好地解释与传播慢波模型。我们认为,这些扰动更有可能是由传播缓慢的磁声波比由高速准周期性上升流。我们发现,强度振荡在较长的周期是无所不在的,在较大的高度,即使在活跃的地区。
2012-09-12 astro-ph.SR
Asymmetries of solar coronal extreme ultraviolet emission lines
在电晕中形成的发射线的轮廓包含关于热等离子体的动力学和加热的信息。直到最近,才有足够高的光谱分辨率的数据可以用来研究远高于10^6 K时所形成的发射线轮廓的细节。这些显示了线翼中的增强发射,这还没有被理解。用多高斯拟合方法研究了日本日出太阳空间天文台极紫外成像光谱仪(EIS)在2.5MK下观测到的Fe XV谱线轮廓,重点研究了谱线宽度和多普勒频移。在活性区的主要部分,光谱最好由窄线芯和宽次要组分拟合。后者约占总排放量的10%至20%,比核心宽约2倍,并显示出高达50 km/s的强烈蓝移。平均而言,对于两个组件,线宽从足迹到循环顶部增加。在较小的限制区域中也可以发现具有高上升速度的组件。日冕结构包括至少两个类,这两个类不能在空间上分辨,而只能在光谱上分辨,并且与线核和次要成分有关。由于其巨大的线宽和强大的上升流,它提出的加热和质量供应的日冕的主要部分实际上是位于源区域的次要组成部分。虹吸流和排水回路中看到的线核心组件是一致的结构中发现的三维MHD日冕模型。尽管在过渡区线中看到的大活动区日冕和小网络元素的外观完全不同,但两者都显示出相似的线轮廓特征。这表明,相同的过程控制着过渡区和日冕的加热和动力学。
2010-05-20 astro-ph.SR
Propagating Disturbances along fan-like coronal loops in an active region
在活动区的扇形冕环中,经常观测到扰动扰动。他们被认为是由于慢模式MHD波的基础上观察到的一些属性。但最近的光谱学研究表明,它们可能是由于高速准周期性上升流,这是很难区分向上传播的慢波。在这种情况下,我们研究了一个风扇环结构的活动区域AR 11465使用同时光谱和成像观测极紫外成像光谱仪(EIS)板日出和大气成像组件(AIA)板SDO。对数据的分析表明,在不同的位置有明显的振荡。我们探讨了不同线路参数的变化,以确定波或流是否会导致这些振荡,以提高目前对这些扰动性质的理解。
2015-05-18 astro-ph.SR
The First Ionization Potential Effect from the Ponderomotive Force: On the Polarization and Coronal Origin of the Alfven Waves
我们调查更详细的色球阿尔芬波的起源,引起分离的离子和中性粒子,第一电离势效应(FIP),通过有质动力的作用。在开放领域的地区,我们的模型分馏的等离子体上升流速度通过色球的剪切(或平面)和扭转阿尔芬波的光球起源的依赖。这些不同主要是通过他们的参数耦合慢模式波。剪切Alfven波出现再现观察到的分馏模型参数的范围更广,并提出了一个“微调”的问题比扭转波。在封闭场区域,我们研究了阿尔芬波与光球和日冕起源产生的分馏。波与日冕的起源,在或接近与日冕环共振,提供了一个显着更好的匹配,以观察到的丰度比光球波,剪切波和扭转波在这种情况下,给基本上无法区分的分馏。这种日冕波可能是纳米耀斑日冕加热机制的结果,除了加热日冕等离子体外,还释放出阿尔芬波,阿尔芬波可以向下传播到环足点,并在从色球层反射回日冕时通过有质动力引起FIP分馏。
2017-07-17 astro-ph.SR
Slow magnetosonic waves and fast flows in active region loops
最近的EUV光谱观测表明,慢磁声波存在于活动区(AR)环路。一些光谱数据也被解释为快速(~100-300 km/s)准周期流动的证据。我们已经进行了三维磁流体动力学(3D MHD)建模的双极AR,其中包含脉冲产生的波和流动的日冕循环。AR模型是由偶极磁场和重力分层密度开始的,在磁环的足点处的局部区域中稳定地或周期性地驱动上升流。通过将材料注入通量管并建立虹吸流,沿AR的磁场线产生的流与周围等离子体相比产生更高密度的回路。我们发现,与亚声速的流动的冲击开始的结果在阻尼慢磁声波的激励,沿环路传播和耦合的非线性驱动的快模式波。慢磁声波的相速度接近日冕声速。当驱动脉冲的振幅增加时,我们发现产生了慢激波状的波列。当周期性地驱动上升流时,产生无阻尼振荡,其周期由上升流的周期性确定。基于三维MHD模型的结果,我们认为观测到的慢磁声波和持续上升流可能是由同一脉冲事件在AR的底部产生的。
2012-05-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Red and Blueshifts in Multi-stranded Coronal Loops: A New Temperature Diagnostic
基于Hinode上的极紫外成像光谱仪(EIS)的观测结果,揭示了在活动区环中存在广泛的蓝、红多普勒频移分布,多普勒频移的分布取决于观测到的谱线的峰值形成温度。为了重现这些观测结果,我们使用了多股日冕环的纳米耀斑加热模型(Sarkar和Walsh 2008,2009)和一组覆盖广泛温度范围(从0.25 MK到5.6 MK)的谱线。我们首先表明,红色和蓝移是无处不在的所有波长范围内,红移/下降占主导地位的冷谱线(从O V到Si VII)和蓝移/上升占主导地位的热线(从Fe XV到Ca XVII)。这些多普勒频移指示等离子体冷凝和蒸发。通过计算平均多普勒频移,我们得到一个新的温度诊断日冕环:温度在平均多普勒频移消失估计沿日冕环和在足点的等离子体的平均温度。为了与观测结果进行密切比较,我们在仪器分辨率下对密集和稀疏的Hinode/EIS光栅进行了建模。无论光栅类型或视角如何,温度诊断都提供与模型相同的温度估计。总之,我们已经开发了一个强大的温度诊断测量等离子体温度的日冕环使用广泛的谱线。
2017-06-06 astro-ph.SR
Persistent Doppler shift oscillations observed with HINODE/EIS in the solar corona: spectroscopic signatures of Alfvenic waves and recurring upflows
利用太阳日冕仪上的极紫外成像光谱仪(EIS)获得的数据,我们对日冕中明显的、持续的(无明显阻尼的)多普勒频移振荡进行了观测。2007年2月至4月,我们主要发现了两种类型的振荡。一种是在循环足点区域发现的,主要周期约为10分钟。它们的特征是所有谱线参数(谱线强度、多普勒频移、谱线宽度和谱线不对称性)的相干行为、表观的蓝移和几乎贯穿整个持续时间的向蓝不对称性。这种振荡很可能是准周期性上升流(小尺度喷流或II型针状体的日冕对应物)的特征,这可能在向热日冕提供质量和能量方面发挥重要作用。另一种类型的振荡通常与回路的上部有关。它们在日冕线的多普勒频移中看得最清楚,形成温度在100万到200万度之间。这些振荡的全球子波通常在3-6分钟范围内的周期附近急剧达到峰值。没有发现明显的轮廓不对称性,并且线宽的变化通常非常小。强度变化通常小于2%。这些振荡更可能是扭结/阿尔芬波的签名,而不是流动。在少数情况下,在强度和多普勒频移振荡之间似乎存在π/2相移,这可能表明根据波动理论存在慢模式驻波。然而,我们证明,这样的相移也可以产生的循环移动到一个空间像素的阿尔文振荡的结果。在这种情况下,与阿尔文波相关的强度振荡是由环位移而不是密度变化引起的。
2012-09-24 astro-ph.SR physics.space-ph
3D MHD modeling of twisted coronal loops
我们对单个亮日冕环进行MHD建模,以包括与非均匀磁场的相互作用。该领域强调在中心区域的随机足点旋转和它的能量被耗散到加热通过异常磁扩散率,开关在电晕以上的电流密度阈值的增长电流。我们模拟了一个完整的单磁通量管,在太阳大气中从高β色球层延伸到低β日冕通过陡峭的过渡区。磁场从色球层扩展到日冕。最大分辨率约为30公里。我们得到了一个整体的演变典型的环模型和现实的环发射在EUV和X射线波段。封闭在通量管中的等离子体在约2/3小时后被加热到活动区的温度(约3 MK),来自色球层的上升气流以约100 km/s的速度充满通量管的核心,密度超过10^9 cm^-3。在低电晕比高电晕释放更多的热量,并且在空间和时间上都是精细结构的。
2016-07-19 astro-ph.SR
Signature of mass supply to quiet coronal loops
目标。本文研究了Ne Ⅷ在太阳宁静区大蓝移的物理意义。方法.我们比较显着的Ne八蓝移,这是可见的大的蓝色斑块上的多普勒频移图的中纬度安静的太阳区域观测SUMER,与日冕磁场结构重建从一个同时光球磁图通过无力场外推。结果我们第一次表明,日冕漏斗也存在于安静的太阳。研究的区域包含几个小漏斗,起源于网络车道,扩大高度,最后合并成一个单一的广泛的开放领域的区域。然而,Ne Ⅷ线的大的蓝移通常与漏斗无关。日冕环在太阳x-y平面上的投影与Ne viii多普勒图的比较表明,有些环在两条腿上都显示出大的Ne viii蓝移,有些环在一条腿上有上升流,在另一条腿上有下降流。结论.我们的研究结果表明,强大的等离子体外流,这可以追溯到大Ne八蓝移,不一定与起源于日冕漏斗的太阳风,但似乎是一个签名的质量供应日冕环。在假设Ne viii线的多普勒频移代表作为质子流标记的氖离子的实际流出速度的情况下,我们估计日冕环的质量供应率约为10 34 s-1.
2009-06-16 astro-ph.SR
Flows at the Edge of an Active Region: Observation and Interpretation
在活动区边缘观测到的上升气流被认为是慢太阳风的来源。在活动区(AR)10942的特定情况下,已经观察到这种上升流,我们希望评估实际上仍然限制在连接AR 10942和AR 10943的磁环中的上升流部分。这两个活跃区域在太阳盘面上同时可见,并由STEREO/SECCHI EUVI观测。利用Hinode/EIS谱,我们确定了AR 10943和AR 10942的多普勒频移和密度,以评估质量流。我们还进行了磁场外推,以评估AR 10942和AR 10943之间的连通性。AR 10943在Fe XII中显示持续的向下流动。包括两个AR的磁外推表明,这种下行流可以连接到AR 10942中的上行流。我们估计,连接到AR 10942的AR 10943区域接收的质量流量约占来自AR 10942的质量流量的18%。我们的结论是,在活动区的边缘观察到的上升流要么代表大规模的环路与质量沿他们流动(约占五分之一的总质量流量在这个例子中)或开放的磁场结构的缓慢太阳风的起源。
2012-04-05 astro-ph.SR
On the Response of the Transition Region and the Corona to Rapid Excursions in the Chromosphere
本文利用多台太阳观测设备协同数据,研究色球快速冲流在过渡区和日冕中的响应,揭示其上流、下流及抛物线轨迹均具有多温度性质,并指出部分过渡区红移/下流源于高层大气针状体束的回落。
2024-08-08 astro-ph.SR
Chromospheric Evaporation in an M1.8 Flare Observed by the Extreme-ultraviolet Imaging Spectrometer on Hinode
我们讨论的色球蒸发的复杂耀斑,发生在2012年3月9日03:30 UT附近的日之出航天器上的极紫外成像光谱仪(EIS)获得的观测。这是一个具有强能量输入的多重事件,在EIS观察时达到了M1.8级。EIS获得了耀斑的全CCD光谱。色球蒸发的特征是150-200 km/s的上升流,在多个位置的数百万度谱线的耀斑离子,如Fe XXII,Fe XXIII,和Fe XXIV,同时20-60 km/s的上升流,在数百万度的日冕线的离子,如Fe XII - Fe XVI。较冷的过渡区离子如O VI、Fe VIII、He II和Fe X的行为更为复杂,但在Fe VIII和Fe X线中也观察到了上升流。在接近强能量输入的空间和时间点,耀斑离子Fe XXII,Fe XXIII和Fe XXIV揭示了一个等温源,温度接近14 MK,没有强蓝移成分。在该位置处,在较冷的活性区线中存在来自诸如Fe XIII和Fe XIV的离子的强向下流动。我们推测,这种下降流可能是MHD模拟中看到的电流片重联产生的向下冲击的证据。在这个位置附近也发生了一次日震。
2012-12-17 astro-ph.SR
Diffuse solar coronal features and their spicular footpoints
除了来自清晰可辨的日冕环的发射成分外,日冕还表现出极紫外(EUV)和X射线环境发射,这些辐射相当分散,通常被认为是不受欢迎的背景。重要的是,与通常结构更复杂的过渡区和色球层不同,扩散日冕似乎没有什么特征。扩散日冕的磁性本质,特别是它在低层大气中的足迹,还没有被很好地理解。我们研究了超颗粒尺度上的宁静太阳网络上方的扩散日冕的起源。我们从SDO/AIA的冠状图像中识别出扩散EUV发射区域。为了研究它们与低层大气的联系,我们将这些SDO/AIA数据与IRIS的过渡区光谱数据和SDO/HMI的下垫面磁场信息相结合。漫发射区域具有超颗粒尺寸,持续时间超过5小时,在此期间没有明显的亚结构。它与等离子体在约1 MK,位于内和上方的磁冠。冠层是由单极磁足点形成的,在上覆的过渡区显示出高度结构化的针状发射。我们的研究结果表明,扩散的EUV发射补丁的基础上形成的长程循环,它覆盖在过渡区的针状结构。被加热的物质可能通过针状上升流、日冕加热事件产生的传导驱动的上升流,或者可能通过来自较远足点的流动提供给它。因此,如何维持漫射EUV补丁的问题仍然是开放的。然而,我们的研究表明,被长距离磁环捕获的加热等离子体可能对无特征的环境日冕发射有很大贡献。
2023-03-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A Fast and Accurate Method to Capture the Solar Corona/Transition Region Enthalpy Exchange
太阳大气中日冕环的辐射亮度强烈地依赖于受限等离子体的温度和密度。在能量释放之后,这些回路经历加热和上流阶段,随后是冷却和下流循环。在整个过程中,日冕等离子体的性质有很大的变化。特别是,增加的日冕温度导致过渡区无法辐射的过量向下热通量。这产生了从过渡区到日冕的焓通量,增加了日冕的密度。在数值模拟中,焓交换对过渡区分辨率非常敏感。由于数值上的欠分辨过渡区,在模拟日冕密度演化和预测的环发射时会出现重大错误。这封信提出了一种新的方法,解决了获得正确的日冕和日冕/色球界面之间的相互作用的困难。在过渡区,自适应热传导的方法,扩大了大气中任何未解决的部分。我们表明,这种方法,被称为TRAC,成功地消除了数值分辨率对日冕密度响应加热的影响,同时保持高水平的协议与完全解决的模型。当采用粗糙的空间分辨率,通常实现多维MHD代码,峰值密度误差小于3%,计算时间是三个数量级的速度比完全解决现场对齐的模型。讨论了TRAC在场向流体动力学和多维磁流体动力学模拟中的优势。
2019-03-04 astro-ph.SR
EIT waves and coronal magnetic field diagnostics
利用塞曼效应和汉勒效应可以测量太阳低层大气中的磁场。而位于太阳表面上方的日冕磁场直接控制着太阳的各种喷发现象,用传统的测量方法无法精确测量。目前正在进行几种探测日冕磁场的尝试,如基于光球磁图的无力外推法、陀螺共振射电辐射和基于日冕中MHD波的日冕地震学。相对于局限于日冕环中的波,EIT波是唯一的全球尺度的波动现象,因此是日冕全球地震学的理想工具。在本文中,我们回顾了EIT波的观测和模拟,并说明如何将它们应用于探测日冕中的全球磁场。
2009-12-31 astro-ph.SR
Excitation of flare-induced waves in coronal loops and the effects of radiative cooling
多项太空任务(SOHO/EIT、TRACE和SDO/AIA)的极紫外成像观测揭示了太阳日冕环中存在传播强度扰动。这些扰动通常被解释为慢磁声波。然而,最近的光谱观测与Hinode/EIS的活动区环路,揭示了传播的强度扰动与间歇性等离子体上升流(或射流)的足点,这可能是产生的磁重联。由于这个原因,这些扰动是波还是周期性流动仍在研究中。这项研究的目的是了解所观察到的扰动的物理性质,通过调查从下面的热等离子体注入和流动的演变和波沿回路传播的波的激发。我们扩展我们以前的研究的基础上等温的三维MHD模型的活动区,一个更现实的模型,包括全能量方程占辐射损失的影响。计算初始化与一个平衡态的模型活动区使用潜在的(偶极)磁场,重力分层密度和温度从多方状态方程。我们模拟了热等离子体沿不同温度的回路,温暖($\sim$ 1 MK)和热($\sim$ 6 MK)的稳定等离子体流出的脉冲注入。模拟结果表明,在日冕底部发射的热射流激发慢磁声波,沿环路传播到高日冕,而注入的热流随着高度迅速减速。模拟结果支持观测到的日冕扰动主要是波动特征。我们还发现辐射冷却对1-6 MK冕环慢模波衰减的影响很小,这与以前基于一维MHD模型的结论一致。
2017-06-13 astro-ph.SR
Spectroscopic Observations of Propagating Disturbances in a Polar Coronal Hole: Evidence of Slow Magneto-acoustic Waves
我们专注于检测和研究准周期性的传播功能,已被解释为慢磁声波和高速上升流。本文分析了1997年2月25日SOHO卫星上SUMER光谱仪对南极冕洞盘上部分的长期光谱观测。我们校准的速度相对于离肢体区域,并获得时间-距离图的强度,多普勒速度和线宽。我们还对不同纬度的不同时间序列曲线进行了互相关分析。我们研究了平均谱线轮廓的根传播的扰动和沿传播的脊,并进行红蓝不对称性分析。我们发现明确存在的传播扰动的强度和多普勒速度与预计的传播速度约$60\pm 4.8$公里的$^{-1}$和周期性的$\approx$ 14.5分钟。据我们所知,这是第一次同时检测传播扰动的强度以及多普勒速度在冕洞。在传播过程中,强度增强与蓝移多普勒速度相关联。这些扰动的强度在高纬度地区(即更靠近临边)也能清楚地看到,而多普勒速度的扰动在那里变得微弱。沿传播脊平均的谱线轮廓被发现是对称的,被很好地拟合由一个单一的高斯,并没有明显的红-蓝不对称。根据我们的分析,我们解释这些扰动传播慢磁声波。
2012-09-16 astro-ph.SR
"EIT Waves" and Coronal Mass Ejections
日冕“EIT波”表现为EUV明亮的锋面,传播穿过太阳盘的重要部分。这一有趣的现象引发了关于其性质及其与日冕物质抛射(CME)关系的持续争论。在本文中,我们首先总结了“EIT波”的所有观测特征,这些特征应该被任何成功的模式所解释。然后回顾了过去10年中建立的理论模型。最后,讨论了EIT波研究对CME认识的意义。指出了重新认识日冕物质抛射锋圈性质的必要性。
2011-08-26 astro-ph.SR
Disentangling flows in the solar transition region
在过渡区温度下形成的太阳和恒星谱线中测得的平均速度很难解释。然而,现实的三维辐射磁流体动力学(3D rMHD)模型的太阳大气能够再现所观察到的主导线的变化,因此可能是解决这些问题的关键。我们新的3D rMHD模拟旨在阐明色球层和日冕之间的质量流动以及日冕质量如何维持。被动示踪粒子,即所谓的软木塞,允许随时间跟踪等离子体包裹,从而不仅局部地而且在共同移动的框架中研究等离子体温度和速度的变化。通过跟踪软木塞的轨迹,我们可以研究质量和能量流,并了解所观察到的速度的组成。我们的研究结果表明,过渡区的大部分质量正在冷却。过渡区红移在模型中的优势可以用下过渡区和中过渡区中的下向流质量百分比较高来解释。上过渡区的平均上升流可以解释为上升流比下降流更强和上升流质量百分比更高的组合。在较低和中间过渡区温度下最常见的组合是冷却和向下移动的软木塞。对于这些软木塞,沿磁场线的压力梯度和沿磁场线的速度之间的强相关性已被观察到,指示与向下传播的压力扰动有关的形成机制。处于上过渡区温度的软木塞经受相当缓慢且高度可变但连续的加热过程。
2018-04-20 astro-ph.SR