Peristaltic Pumping near Post-CME Supra-Arcade Current Sheets
超拱廊电流片附近的温度和密度的测量表明,未连接的场线上的等离子体可能会经历一定程度的“预热”和“预致密化”之前,他们的重新连接。片状重联模型允许加热和加速等离子体沿重联场线,但不提供一个机制,跨场线的热能的运输。在这里,我们提出了一个模型,其中一个重新连接的通量管缩回,变形的周围层的未连接的领域。变形产生收缩,作为蠕动泵,驱动等离子体沿着受影响的场线流动。在某些情况下,这些流动会导致冲击波,这些冲击波可以延伸到远未连接的区域,改变受影响区域的等离子体特性。这些发现对日冕的观测有直接的影响,特别是在爆发性太阳耀斑中电流片附近的高温和密度耗尽下降区或超拱廊下流形式的尾流等现象方面。
2013-08-23 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejection and Heliospheric Current Sheet Interaction Causing a Long-Duration Magnetic Field Sector Transition
Institute of Physics, University of Graz(格拉茨大学物理研究所);Department of Physics, University of Helsinki(赫尔辛基大学物理系);Department of Physics and Astronomy, University of Turku(图尔库大学物理与天文学系);Hvar Observatory, Faculty of Geodesy, University of Zagreb(萨格勒布大学大地测量学院赫瓦尔天文台)
研究通过远程观测与实测数据结合,分析日冕物质抛射与日球电流片相互作用,揭示了太阳活动区长期存在对磁场结构的影响及复杂喷发事件的演变。
2026-05-11 astro-ph.SR
Statistical Study of Plasmoids associated with post-CME Current Sheet
我们使用极紫外线(EUV)和白光日冕物质抛射图像研究了在X-8.3耀斑之后形成的电流片中观察到的等离子体团的性质,然后在2017年9月10日快速CME爆发。主要目的是利用现有的地面和空间仪器了解等离子体团在不同时空尺度上的演变。我们在{ \it Atmospheric Imaging Assembly}(AIA)和白光日冕仪K-Cor和LASCO/C2的连续图像中识别了电流片中的等离子体团。我们发现,电流片伴随着几个等离子体团向上和向下运动。我们的分析表明,向下和向上移动的等离子体团的平均宽度分别为5.92微米和5.65微米,在AIA的视野(FOV)。然而,向上移动的等离子体团在K-Cor中具有64 μ m的平均宽度,其在LASCO/C2 FOV中发展为510 μ m的平均宽度。在连续的图像中跟踪等离子体团,我们观察到,向下和向上移动的等离子体团的平均速率分别为$\sim$ 272 km s $^{-1}$和$\sim$ 191 km s $^{-1}$在EUV通带。我们注意到,当等离子体团到达LASCO FOV时,它们变成了超阿尔夫维尼。此外,我们估计,零点的电流片在$\approx$ 1.15 R $_\odot$的双向等离子体团运动观察。我们研究了等离子体团的宽度分布,发现它服从幂指数为-1.12的幂律。与以前的研究不同,小规模和大规模的等离子体团的趋势没有差异。中性点附近的…
2020-10-08 astro-ph.SR
The Birth of A Coronal Mass Ejection
太阳的大气层经常被日冕物质抛射(CME)、耀斑和高能粒子扰乱。在标准图中,耦合是通过连接耀斑环和日冕物质抛射的垂直电流片上的磁重联来解释的,日冕物质抛射中嵌入了一个螺旋形的磁结构,称为磁通绳。当它由于不稳定或失去平衡而向上跳跃时,通量绳拉伸了上面的日冕环,使得相反方向的场在下面聚集在一起,形成了电流片。然而,通量绳的起源及其新生的喷发路径仍然难以捉摸。在这里,我们提出了一个恒星大小的CME气泡如何从等离子体团不断演变的观察,这些等离子体团是几乎无法分辨的微型通量绳,在半小时内。喷发开始时,从垂直的电流片的等离子体团合并到一个领先的等离子体团占据电流片的上端。这个领先的等离子体团以越来越快的速度上升,拉伸覆盖的环,然后冲动地膨胀到CME气泡中,与硬X射线爆发同步。这一观察首次阐明了一个完整的CME演化路径,该路径能够通过弥合微观尺度动力学和宏观尺度活动之间的差距来适应各种各样的等离子体现象。
2019-01-24 astro-ph.SR
Current Sheet Structures Observed by the TESIS EUV Telescope During A Flux Rope Eruption on the Sun
我们使用TESIS EUV望远镜研究磁通绳喷发期间观察到的电流片签名。TESIS望远镜的特点是它能够在Fe 171日冕线上对距离太阳中心2 $R_\odot$的日冕成像。Fe ~(171)I谱线发射照亮了磁场谱线,TESIS图像揭示了高空日冕磁结构。所分析的CME具有螺旋磁通绳结构的核心。螺旋形状表明磁通绳半径沿其长度变化。磁绳有一个复杂的温度结构:冷腿(70 000 K,观察到的He 304线)和一个较热的核心(0.7 MK,观察到的Fe 171线)。这种结构与CME核心是冷日珥的普遍假设相矛盾。当日冕物质抛射脉冲加速时,在磁绳下方出现了一个黑暗的双Y结构。Y-结构的时间,位置和形态同意与先前进行的MHD模拟电流片。我们将Y结构解释为电流片的热包络和热重联流出。Y型结构的厚度为6.0 μ m,其长度随时间从79 μ m增加到超过411 μ m。
2016-11-14 astro-ph.SR
Probability of CME Impact on Exoplanets Orbiting M Dwarfs and Solar-Like Stars
太阳日冕物质抛射(CME)对地球产生不利的空间天气影响。位于磁活动M矮星附近的宜居带的行星可能会经历比地球更极端的空间天气,包括频繁的CME撞击导致大气侵蚀,并使表面暴露于极端的耀斑活动。类似的侵蚀也可能发生在靠近类太阳恒星轨道的热彗星上。我们已经开发了一个模型,预测CME的改变轨迹(ForeCAT),它预测CME的偏转。我们适应ForeCAT模拟CME偏转中型M矮V374钉和热的太阳能型主机。V374 Peg的强磁场可以将CME捕获在M矮星的天体层电流片上,这是背景磁场最小的位置。太阳型日冕物质抛射的行为类似,但有更小的偏转,不会被困在天体层电流片。行星撞击的可能性随着行星轨道相对于天体层电流片的倾角的增加而降低--对于M矮系外行星,每天有0.5到5次CME撞击,对于太阳型热彗星,每天有0.05到0.5次CME撞击。我们确定了保护行星大气层免受CME影响所需的最小行星磁场。M矮系外行星需要几十到几百高斯之间的值。然而,太阳型恒星周围的热超导体需要更合理的<30 G。这些数值超过了保护行星免受恒星风影响所需的强度,这表明CME可能是大气损失的关键驱动力。
2016-05-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Broken Lane of a Type II Radio Burst Caused by Collision of a Coronal Shock with a Flare Current Sheet
我们研究了2012年11月13日观测到的一次具有破碎通道结构的米制II型太阳射电爆发。除了无线电数据,我们还研究了其他波长的数据。爆发与两个CME和两个耀斑,起源于活动区AR 11613。第一个CME中形成了一个长的电流片,第二个CME首先与电流片碰撞,然后与第一个电流片合并。结合多波长数据所揭示的信息表明,日冕冲击占II型射电爆发,而这个冲击与电流片的碰撞导致了II型射电爆发的破碎车道。在冲击通过当前片之后,II型破裂通道恢复。我们进一步根据II型爆发通道上的间隙估计了电流片的厚度,发现这一结果与以往不同仪器在不同波长下观测到的各种事件的结果一致。此外,还研究了与第一次CME/耀斑相关的规则II型爆发,并从不同的角度进一步推导了两次II型爆发各源区的磁场。
2016-12-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Current sheets in the wake of an eruption of two crossing filaments
利用太阳动力学天文台/大气成像组件(AIA)的多波长图像,研究了一次双交叉暗条爆发,首次报道了连接下部耀斑带和上部爆发暗条的电流片。2014年7月8日,在NOAA活动区(AR)12113中观察到两个交叉的细丝。较低位置的细丝先上升,然后与较高位置的细丝相遇。此后,两人又在一起。暗条喷发将上覆的磁场线向上拉,导致上覆磁场线的磁极性相反的两条腿接近。在这两条边的交界处形成了两组明亮的CS,CS中发生了磁重联,产生了下面的耀斑带和耀斑后环。在CS中出现了几个明亮的等离子体团,并沿CS双向传播。在AIA多波长通道中观察到了CS和等离子体团,表明它们在重联过程中都被加热,有热和暖的成分。采用差分发射测量(EM)分析,我们发现,无论是温度和EM的CS从耀斑弧向外的爆发细丝,和那些的等离子体团是显着大于没有等离子体团被检测到的区域。
2018-11-21 astro-ph.SR
Plasma heating in a post eruption Current Sheet: a case study based on ultraviolet, soft, and hard X-ray data
在日冕物质抛射(CME)后,对日冕的远临观测经常显示出强烈、紧凑和持续的紫外线源。它们主要是由SOHO/UNODC仪器在“热”Fe XVIII λ974线上观测到的,通常被解释为由于CME后电流片(CS)中的磁重联引起的等离子体加热的特征。然而,物理过程本身和主要能量释放的高度目前还没有完全了解。在这项工作中,我们研究了2004年7月28日CME后的等离子体加热的演变,通过比较紫外光谱获得的软X射线(SXR)和硬X射线(HXR)图像的耀斑后环GOES/SXI和RHESSI。X射线数据显示,一个长期存在的延伸源正在向上上升,朝向USCOM探测到的高温源。USCHE数据表明,存在显着的非热加宽的CS(签名的湍流运动)和强大的密度梯度整个CS区域。HXR源释放的热能约为10^32 erg,比解释由Udron采样的高温等离子体所需的能量大2-5倍。尽管如此,非常不同的时间演变的SXR和HXR源相比,紫外线辐射表明,发生以上的喷发后拱廊的重连是不是直接负责的高温等离子体采样更高的UESTs。我们的结论是,一个额外的等离子体加热机制(如湍流重联)在CS可能需要。
2013-10-10 astro-ph.SR
Three-dimensional simulation of thermodynamics on confined turbulence in a large-scale CME-flare current sheet
本研究通过全三维高分辨率 CME 模拟,揭示受限电流片中湍流、等离子体团运动及加热机制,并解释上下电流片重联模式差异。
2023-08-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Can the Parker Solar Probe Detect a CME-flare Current Sheet?
本文探讨了PSP探测太阳爆发中CME-耀斑电流片(CS)的可能性,评估了其穿过CS的概率,并分析了类PSP航天器穿过CS的最佳轨道。
2023-09-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Initiation and Eruption Process of Magnetic Flux Rope from Solar Active Region NOAA 11719 to Earth Directed-CME
利用太阳动力学观测站的日冕极紫外观测资料和光球磁场观测资料,对NOAA 11719太阳活动区的一次喷发事件进行了研究。AR由一个起源于主黑子的暗条通道组成,其南段与AIA通带中观察到的反S S形系统有关。我们把S形管看作是磁绳的主体。同时,还存在一个穿过该FR的扭曲通量束,其上覆通量束的形状变化类似于扭结-上升演化,与FR的上升运动相对应。表明在FR下面的薄电流片中的重连。在北极和南极评估的AR的净磁通量显示出减少而这些通量中的净电流呈现增加的趋势。由于负(正)磁通具有主导的正(负)电流,AR磁通系统的手征可能是负的(左手),与反S形FR的手征一致。对AR源磁场的分析表明,抵消磁通是FR系统单调扭曲达到临界状态触发扭结不稳定性和上升运动的主要因素。这种上升运动可能导致环面不稳定的发生,从而导致地球定向CME,而上升FR下方的变薄电流片的逐渐重联则导致M6.5耀斑。
2014-10-08 astro-ph.SR
Three-dimensional evolution of flux rope CMEs and its relation to the local orientation of the heliospheric current sheet
从太阳抛射出来的通量绳在其演化过程中会改变其几何方向,这直接影响其地球有效性。因此,了解日光层中的太阳荧光是如何演变的,以改进我们的空间天气预报工具是至关重要的。我们分析了15个日冕物质抛射(CME),具有清晰的FR签名,在太阳活动周期23的衰变和太阳活动周期24的上升观察。我们估计在原点使用极紫外线观测喷发后的拱廊和/或喷发的反射的FR的初始方向。然后,我们重建多视点日冕物质抛射观测的CME从2到30 Rs的三维几何表示的FR,以确定其几何参数。最后,我们通过MHD模拟的背景太阳风传播从~30 Rs到1 AU的FR,同时使用在1 AU的相关磁云的原位测量作为传播技术的约束。这些方法使我们能够估计从太阳到1 AU的FR方向。我们发现,虽然FRs偏转主要发生在30 Rs以下,但在30 Rs和1 AU之间发生了大量的偏转和旋转。我们比较FR的取向的本地的日光层电流片(HCS)的取向。我们发现,慢FR倾向于与内日球层中的慢太阳风流对齐。在太阳活动周期极小期,慢太阳风通道和HCS通常占据太阳赤道面附近的区域,这在过去导致研究人员假设FR与HCS对齐。我们的研究结果表明,排除从这个规则解释的相互作用与帕克螺旋背景磁场,占主导地位的磁相互作用与HCS在内日球层至少在太阳能最低条件。
2014-01-15 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A Reconnecting Current Sheet Imaged in A Solar Flare
磁重联改变了磁场拓扑结构,并为天体物理、空间和实验室等离子体中的爆炸事件提供动力。对于太阳大气中的耀斑和日冕物质抛射(CME),标准模型预测了重连电流片的存在,这是过去50年来大量理论和数值模拟的主题,但缺乏直接的、明确的观测验证。在这封信中,我们展示了一个明亮的片状结构,其全球长度(>0.25 Rsun)和宏观宽度((5 - 10)x10^3 km)明显高于尖形耀斑环,在耀斑上升阶段的EUV成像。由于跨赤道环系统的伸展,形成了片,并伴随着各种重联签名,已分散在文献中。这一独特的事件提供了一个全面的看法,在太阳日冕的重联几何和动力学。
2010-09-24 astro-ph.SR
Eruption and Interplanetary Evolution of a Stealthy Streamer-Blowout CME Observed by PSP at ${\sim}$0.5~AU
流爆发日冕物质抛射(SBO-CME)是太阳活动极小期CME的主要形式。虽然它们通常速度缓慢,缺乏清晰的低日冕信号,但它们可以引起地磁风暴。借助外推的日冕场和远距离观测的离边低日冕,我们研究了一个SBO-CME的启动之前,连续的CME爆发符合一个多阶段的同情突破的情况。从内日球层帕克太阳探测器(PSP)的观测,很明显,SBO-CME是与日球层磁场和等离子体片结构的相互作用,覆盖在CME通量绳。我们估计,$18 \, \pm \, 11\%$的日冕物质抛射的方位磁通量已被侵蚀通过磁重联,这种侵蚀开始后,日光层距离${\sim}0.35$ AU从太阳达到。这项观测研究对于理解SBO-CME的起源及其与日光层环境的相互作用具有重要意义。
2022-05-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Extended radio emission associated with a breakout eruption from the back side of the Sun
上下文太阳上的日冕物质抛射(CME)是太阳系中最大的爆炸,可以驱动强大的等离子体冲击。与日冕物质抛射相关的喷发、冲击和其他过程是有效的粒子加速器,特别是被加速的电子可以通过等离子体发射机制产生射电暴。目标。在CME起源于靠近太阳边缘或正面盘内的情况下,人们已经充分研究了日冕物质抛射和相关的射电爆发。在这里,我们研究了2012年7月22日太阳背面CME爆发相关的无线电发射。方法.使用来自Nançay射电日像仪的无线电成像,来自Nançay十米阵的光谱数据,以及来自太阳动力学观测站和日地关系观测站航天器的极紫外线观测,我们确定了观测到的无线电发射的性质以及CME的位置和传播。结果我们发现,所观察到的低强度无线电发射对应于II型射电爆发或短持续时间IV型射电爆发与CME爆发由于爆发重连在太阳的背面,建议由爆发前的磁场配置。射电辐射由一个大的、扩展的结构组成,最初位于日冕物质抛射的前方,对应于不同的电子加速位置。结论.这里提出的观测结果与CME爆发的突破模型是一致的。扩展的无线电发射与CME通量的电流片和准分界线边界以及上覆的头盔流光的位置相一致,并且也与预期在这种配置中在CME之前形成的大冲击的位置相一致。
2019-12-12 astro-ph.SR
A Statistical Study on the Morphology of Rays and Dynamics of Blobs in the Wake of Coronal Mass Ejections
本文利用1996 - 2009年的大角度日冕物质抛射(LASCO)观测资料,研究了11次日冕物质抛射后等离子体团沿明亮的日冕射线向外流动的事件。这条射线被认为与太阳喷发形成的电流片结构有关,而这些斑点是沿着电流片发生的磁重联的产物。射线形态和斑点动力学的统计研究。结果表明,在3(4)Rs时,射线的视角宽在2.1-6.6(2.0-4.4)°之间变化,平均为3.5(2.9)°;观测到的事件持续时间从12小时到几天不等,平均为27小时。基于对斑点运动的分析,还发现58%(26)的斑点加速,20%(9)的斑点减速,并且22%(10)以几乎恒定的速度移动。比较我们的斑点和头盔流光的尖端上方观察到的斑点的动态,我们发现,在这两种情况下的斑点的速度和加速度显着不同。我们认为这些不同的磁团动力学特性是由于伴随的磁重联涉及不同的磁场组态和触发过程。
2011-08-06 astro-ph.SR
A Model for Energy Buildup and Eruption Onset in Coronal Mass Ejections
日冕物质抛射(CME)和爆发性耀斑(EFs)是太阳系中能量最大的爆发。它们的基本来源是在丝状通道的剪切磁场中缓慢积累的自由能。我们报告的第一个端到端的CME/EF的数值模拟,从零自由能的初始状态,通过磁螺旋度凝聚过程的驱动下,通过磁通道的形成,以暴力喷发。螺旋度是磁通量系统之间联系的拓扑度量,在日冕中是守恒的,在被喷射到行星际空间之前,螺旋度会无情地增加。许多研究表明,小尺度涡旋运动注入的螺旋度,如在光球中观察到的,经历了从小尺度到大的逆级联,在磁极边界处“凝聚”。我们的新结果验证了这一过程在嵌入背景偶极场中的紧凑双极区域内形成了细丝通道,并首次表明快速CME最终通过磁突破机制发生。我们进一步表明,爆炸性喷发的触发是重联发作的耀斑电流片的极性反转线以上的发展:这种重联形成耀斑环下面的表和CME通量绳以上,并启动高速向外流动的CME。我们的发现对太阳和其他天体物理等离子体中的磁自组织和爆炸行为以及理解和预测爆炸性太阳活动具有重要意义。
2019-10-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Reconnection Properties of Large-Scale Current Sheets During Coronal Mass Ejection Eruptions
我们提出了一个详细的分析磁重联在大规模的电流片在高节奏版本的Lynch & Edmondson(2013)的2.5D MHD模拟交感磁突破爆发从一个伪流光源区的属性。我们研究的电阻撕裂和分裂的三个主要的电流片成链的X-和O-型零点,并遵循磁岛生长的动力学,他们的合并,过境,和喷射与重联排气。对于每个电流片,我们量化的长度与宽度的纵横比(高达$\sim$ 100:1),伦德奎斯特数($\sim$ 10 $^3$),和重连率(流入流出比达到$\sim$ 0.40)的演变。我们研究了等离子体团不稳定性引起的电流片波动的统计和光谱特性,包括磁岛面积、质量和通量含量的分布。我们表明,时间的谱指数的重联产生的磁能密度波动的演变似乎反映了全球性的电流片演化。我们的研究结果是在最近的,高分辨率的reconnection-in-a-box模拟非常一致,即使我们目前的床单的形成,增长和动力学本质上耦合到连续的交感CME爆发的全球演变。
2016-04-23 astro-ph.SR
Observations of the Current Sheet Heating in X-ray during a Solar Flare
本文通过分析 2003 年 C1.4 耀斑的 Mg XII X 射线观测,在预测电流片位置发现 T ≥ 4 MK 辐射,为磁重联导致欧姆加热提供证据。
2023-06-04 astro-ph.SR
Coronal Sources of Impulsive Fe-Rich Solar Energetic Particle Events
我们回顾了1994年至2013年期间观测到的111个富铁脉冲太阳高能($\sim$ 3 MeV/nuc)粒子(SEP)事件的最新工作。强元素丰度增强与A/Q(离子质荷比)成比例,为(A/Q)$^α$,其中2 $< α<$ 8用于不同事件。大多数富铁事件与耀斑和日冕物质抛射(CME)有关,而那些具有较大$α$的事件与较小的耀斑、较慢和较窄的CME以及较低的SEP事件注量有关。满足观测到的A/Q增强所需的窄平衡温度范围为2.5- 3.2 MK,远低于$>$ 10 MK的特征耀斑温度。只有少量的SEP事件稍微超出这个温度范围,发现在扩大搜索的脉冲富铁事件。在时间上孤立的事件和在集群中发生的事件的特征是相似的。目前的挑战是确定富铁事件的太阳来源。在2.5- 3.2 MK范围内的环境日冕区广泛分布在活动区内外。我们探讨的可能性,从热等离子体在重接电流片的背景下观察到的标准和井喷射流加速。最近的电流片重连建模提供了一个基础的A/Q增强。
2015-09-30 astro-ph.SR
Spectroscopic Observations of Current Sheet Formation and Evolution
我们报告了2017年9月10日在太阳西翼观测到的爆发性X8.3耀斑之后形成的电流片的结构和演化。利用太阳动力学天文台(SDO)的极紫外成像光谱仪(EIS)和大气成像组件(AIA)的观测,我们发现电流片中的等离子体达到约20 MK的温度,并且温度范围相对较窄。最高温度发生在电流片的底部,在耀斑后的环拱廊顶部附近的区域。相反,最宽的高温线轮廓出现在最大的观测高度。此外,谱线增宽在耀斑的早期非常强烈,并随着时间的推移而减弱。电流片可以在AIA 211和171通道中观察到,这在耀斑温度下有相当大的热韧致辐射贡献。在这些通道中的发射测量与其他EIS波长和AIA通道占主导地位的Fe线发射的比较表明,日冕的组合物,并建议电流片是由加热等离子体已经在日冕中形成的。总之,这些观测结果表明,一些耀斑加热发生在电流片,而额外的能量被释放作为新重新连接的场线放松,变得更加偶极。
2017-11-29 astro-ph.SR
Energetic Particles from Quasi-Separatrix Layers and Current Sheets at the Sun
本文首次提出太阳准分离层和电流片加速能量粒子的全球模型,揭示其为富含³He和重离子的种子粒子群来源,有助于改进太阳能量粒子预测。
2025-11-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Internal magnetic field structures observed by PSP/WISPR in a filament related coronal mass ejection
利用PSP/WISPR白光数据,通过三角测量技术研究暗条相关CME内部小尺度磁结构的三维形态与演化,发现扭曲磁场、线状束和磁岛等不同形态组,并揭示WISPR视线积分短导致CME外观与近地观测不同。
2024-08-05 astro-ph.SR
Exploring Plasma Heating in the Current Sheet Region in a Three-Dimensional Coronal Mass Ejection Simulation
我们模拟了一个日冕物质抛射(CME)使用三维磁流体动力学(MHD)代码,包括日冕加热,热传导,辐射冷却的能量方程。在1 R $_s$的磁通量分布是由一个局部的地下偶极子叠加在一个全球偶极子场,模仿全球日冕内的活动区域的存在。在极性反转线附近施加横向电场,以引入横向磁场,然后施加会聚流,以形成和破坏通量绳,从而产生喷发。我们研究负责等离子体加热和冷却的喷发过程中,包括热传导,辐射,绝热效应,日冕加热,欧姆加热的量。我们发现,欧姆加热是一个重要的贡献者热温度在当前片区域的早期爆发,但在后期阶段绝热压缩起着重要的作用,在加热等离子体。在整个重联过程中,热传导在将热能从电流片区域传输出去方面也起着重要作用,产生"热晕“并扩大高温区域。我们模拟发射从太阳望远镜为这次喷发,并发现有证据表明,从上面的耀斑环晚在喷发,绝热加热是占主导地位的加热项加热等离子体发射。这些结果提供了一个解释热超拱廊等离子体片,经常观察到的X射线和极紫外波长在大耀斑的衰变阶段。
2019-10-11 astro-ph.SR
Simultaneous observation of a flux rope eruption and magnetic reconnection during an X-class solar flare
在这封信中,我们提出了一个壮观的爆发耀斑(X8.2),与2017年9月10日太阳西翼的日冕物质抛射(CME)有关。磁绳爆发之后是流入,电流片和尖点结构的形成,这是同时观察到的耀斑发生期间。在131 μ m的观测中,尖点结构的层次结构得到了很好的观察。从这些观测结果中可以得出的情景与一些喷发模型的预测非常一致。在磁绳爆发的最后阶段,除了经典爆发模型所预测的耀斑爆发过程中的上述特征外,还观察到电流片分裂成若干个小电流片的现象。给出了入流、热尖点结构和耀斑后环的速度和加速度的定量计算。当前片的宽度估计为约3 $\times$ $10^{3}$ km。这些观测对了解太阳爆发的过程非常有用。
2018-01-09 astro-ph.SR
Differential Emission Measure Analysis of Multiple Structural Components of Coronal Mass Ejections in the Inner Corona
本文利用差分发射测量(DEM)分析方法研究了日冕物质抛射(CME)中多个结构成分的温度和密度特性。DEM分析基于\emph{Solar Dynamic Observatory}上大气成像组件的日冕六通带EUV观测。研究的结构成分包括核心区域的热通道(推测是CME的磁通量绳),明亮的环状前沿(LF),以及CME尾流中的日冕变暗。我们发现,假定的磁绳具有最高的平均温度($>$ 8 MK)和密度($\sim$ 1.0 $\times10^{9}$ cm $^{-3}$),导致在一个广泛的温度范围内(3 $\leq$ T(MK)$\leq$ 20)的增强的发射测量(EM)。另一方面,CME LF具有相对较冷的温度($\sim$ 2 MK)和类似于爆发前日冕温度(1 $\leq$ T(MK)$\leq$ 3)的狭窄温度分布。然而,LF中的密度与喷发前的日冕相比增加了2%至32%,这取决于事件和位置。在日冕变暗中,温度分布更广(1 $\leq$ T(MK)$\leq$ 4),但密度降低$\sim$ 35%至$\sim$ 40%。这些观测结果表明:(1)CME核心区域被显著加热,可能是通过磁重联,(2)CME LF是由CME核心区域的膨胀引起的周围等离子体压缩的结果,(3)昏暗主要是由与爆发有关的等离子体稀疏引起的。
2012-10-27 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Relativistic proton levels from region AR 12673 (GLE \#72) and the heliospheric current sheet as a Sun$-$Earth magnetic connection
2017年9月10日,位于地面和高纬度的中子探测器(NM)设备检测到与X8.2级太阳耀斑及其相关CME的太阳高能粒子(SEP)发射相关的计数率增加。这是当前太阳周期中第二高的耀斑。它的起源是活动区AR 12673,当时它位于西太阳盘的边缘,与地球的磁连接很差。然而,有一个特殊的条件:当地球穿过日光层电流片(HCS)区域时,被CME冲击加速的太阳质子被注入该区域。我们发现,往往HCS和SEPs传播密切相关。如果SEP的源位置在HCS内或靠近HCS,则HCS起到太阳$-$地球磁连接的作用。SEP在HCS路径周围漂移,并且SEP也在HCS的宽范围内漂移。在某些情况下,特别是当地球穿过HCS扇区时,这些粒子中的一小部分可以以更硬的高能粒子通量到达地球,引发地面增强(GLE)。2017年9月10日的爆炸引发了GLE 72,是当前太阳周期的第二次。我们发现,这两个GLE,包括所有子GLE在当前的太阳周期中观察到的,来自太阳爆炸发生在HCS结构;这种行为也观察到在GLE的前一个太阳周期。一般来说,来自与地球联系不紧密的活跃区域的太阳爆炸可以通过上述机制触发GLE。在所有情况下,SEPs漂移过程的HCS结构提供了一个有效的粒子传输,允许这些太阳瞬态事件的观察。
2018-12-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Energetics of a solar flare and a coronal mass ejection generated by a hot channel eruption
本研究利用多波长多视角观测,计算了2011年9月22日热通道爆发产生的X1.4级耀斑及快速CME的各项能量分量,发现HC热能不可忽略且需持续加热以平衡冷却,为大规模太阳爆发的能量过程提供了见解。
2023-10-21 astro-ph.SR
Numerical Simulations of Flare-productive Active Regions: delta-sunspots, Sheared Polarity Inversion Lines, Energy Storage, and Predictions
产生强烈耀斑和日冕物质抛射(CME)的太阳活动区(AR)具有相对较高的非潜在性,并以三角黑子和剪切磁结构为特征。在这项研究中,我们进行了一系列的通量出现模拟从对流区的日冕和模型的四种类型的活动区域,已被观测建议,造成强烈的耀斑,即斑点,斑点卫星,四极,和AR间的情况。因此,我们确认,三角洲斑点的形成是由于复杂的几何形状和相互作用的新兴磁场,发现强场,高梯度,高剪切极性反转线(PIL)的平流,拉伸和压缩的磁场的综合效应创建。我们表明,自由磁能建立在一个电流片以上的PIL的形式。预测耀斑爆发的光球磁参数反映了高精度的储存自由能,而CME预测参数则反映了耀斑区和整个AR之间的磁关系。
2017-10-24 astro-ph.SR
Dynamic evolution of current sheets, ideal tearing, plasmoid formation and generalized fractal reconnection scaling relations
磁重联可能是使储存在磁场中的能量突然释放的基本过程,太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)是典型的自然等离子体例子。磁重联是一个太慢的过程,在大尺度上是有效的,但一旦在系统中形成足够小的尺度,就会加速。由于这个原因,分形重联方案被引入(Shibata和Tanuma 2001)来解释太阳大气中的爆炸事件:它是基于递归触发和崩溃,通过撕裂不稳定性的电流片最初在日冕中的灯丝上升期间变薄。在这里,我们比较了不同的分形重联的情况下,已经提出,并推导出广义的递归触发的快速,“理想”-即伦德奎斯特数独立-撕裂崩溃的电流片配置与任意电流剖面形状。一个重要的结果是,Sweet-Parker标度与Lundquist数,如果解释为一个理想的不稳定片中的奇异层的纵横比,是通用的,并不依赖于当前的配置文件中的表的细节。然而,这样的缩放不能被解释为静止重连,而是它定义了一个步骤,在加速序列的事件的理想撕裂介导的分形级联。我们计算缩放等离子体团的预期数量为通用配置文件和现实的伦德奎斯特数。
2019-03-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Solar energetic electron transport across the heliospheric current sheet - A statistical study
Kiel University(基尔大学);Shandong University(山东大学);California Institute of Technology(加州理工学院);Swedish Institute of Space Physics(瑞典空间物理研究所)
研究通过统计分析,探讨太阳爆发事件中高能电子穿越日球电流片的效率,发现相反侧事件更趋于各向同性,表明粒子穿越电流片效率低除非源或观测点接近电流片。
2026-09-23 astro-ph.SR
Plasma Heating During a Coronal Mass Ejection Observed by SOHO
我们进行了一个时间依赖的电离分析,以限制等离子体加热的要求,在快速部分晕日冕物质抛射(CME)观察到的2000年6月28日的紫外日冕光谱仪(UNOPS)的太阳和日光层天文台(SOHO)。我们用两种方法从UNOPS的测量中得到密度,包括在1213.85和1218.35埃处的密度敏感的O-V线比,以及色球发射线对O-VI 1032,1038双重态的辐射泵浦。最强约束的特征显示累积等离子体加热与动能相当或更大,而在事件期间较早观察到的特征显示累积等离子体加热的量级或小于动能。利用SOHO迈克尔逊多普勒成像仪(MDI)观测资料估算了活动区的磁场能量。我们考虑候选等离子体加热机制,并在可能的情况下提供约束。由于这次CME与相对较弱的耀斑有关,耀斑能量的贡献(例如,通过热传导或高能粒子)可能很小;然而,耀斑可能部分位于边缘之后。由光球运动产生的波加热需要的加热速率比以前对冕洞的推断要大得多,但是喷发本身可以驱动加热等离子体的波。在磁通绳或CME电流片的小规模重联加热没有显着的约束。不稳定谱线的宽度表明,湍流必须不断补充和消散的时间尺度短于传播时间,以便在CME加热的中间步骤。
2011-04-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Relativistic coronal mass ejections from magnetars
本文研究了磁星相对论性日冕物质抛射在缓慢与突然足点剪切两种启动机制下的动力学演化、磁层打开与恢复过程,并探讨其对快速射电暴的启示。
2023-02-17 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Highly Polarized Type III Storm Observed with Parker Solar Probe
本文分析 PSP 在 2022 年 CME 后观测到的高圆偏振 III 型射电暴,结合约 0.1c 电子束、O 模基频辐射及磁场穿越电流片导致的偏振反转,建立原位与遥测联系。
2024-12-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Muon Excess at Sea Level during the Progress of a Geomagnetic Storm and High Speed Stream Impact Near the Time of Eath's Heliospheric Sheet Crossing
在这篇文章中,我们提出了在地面水平的μ子通量变化之间的关联研究结果,由\textit{\textit{New-Tupi}} μ子望远镜($22^0 53'00''S,\; 43^0 06'13'W$ ;海拔3米)和2015年8月25日至29日的磁暴登记,由于日冕物质抛射(CME)对地球磁层的影响,该磁暴已经肆虐了几天。一系列事件始于2015年8月22日21:19 UTC的M3.5 X射线级耀斑。\textit{\textit{New-Tupi}} μ子望远镜观测到了由这场磁暴引发的福布什减少(FD),于2015年8月26日开始。2015年8月28日,在地球穿过日光层电流片(HCS)后,航天器和地面探测器观测到粒子通量增加。所观察到的峰值与高速流(HSS)的影响在时间上一致。我们研究这种增加,已观察到的显着性超过1.5%的地面探测器在不同的刚性制度。我们还估计了注入地球的能量注量的下限。此外,我们认为这种增加的起源,如加速粒子的冲击波的前面的HSS和HCS交叉的聚焦效果。我们的研究结果显示了可能的证据,一个长期的高能(高达GeV的能量)粒子注入地球大气系统内,由HSS驱动。在大多数情况下,这些注入的粒子被引导到极性区域。然而,来自光谱的高能量尾部的颗粒可以到达中纬度,并且这可能对大气化学产生影响,例如,NOx物质的产生可能增加并且可能导致臭氧消耗增加。这一专题需要进一步研究。
2017-06-01 astro-ph.SR physics.space-ph
A Coronal Mass Ejection followed by a prominence eruption and a plasma blob as observed by Solar Orbiter
2021年2月12日,两次连续的喷发发生在西翼上方,沿着日地线观察。第一个事件是一个典型的缓慢的日冕物质抛射(CME),随后$\sim 7$小时后,一个较小的和准直的日珥喷发,相对于CME向南起源,随后是一个等离子体斑点。不仅SOHO和STEREO-A飞行任务观测到了这些事件,而且太阳轨道器(SolO)上的一套遥感仪器也观测到了这些事件。这项工作展示了如何将全太阳成像仪(FSI),Metis日冕仪和日光层成像仪(SoloHI)从SolO角度获得的数据结合起来,以研究喷发和不同的源区。此外,我们还展示了如何分析梅蒂斯数据,以提供有关太阳爆发的新信息。不同的三维重建方法被应用到不同的航天器,包括遥感仪器上的SolO获得的数据。将由Metis通道在可见光(VL)和H I Lyman $-α$线(UV)中获得的图像组合以导出关于膨胀等离子体的物理信息。偏振比技术也首次应用于在VL通道中采集的Metis图像。这两次喷发都是从它们的源区到它们在中间日冕中的扩张进行3D跟踪的。由于VL和UV Metis数据的结合,在中间日冕中第一次形成了CME后的电流片(CS)。还首次测量了CME后沿CS传播的等离子体温度梯度。将极化比技术应用于Metis数据表明,由于四种不同极化测量的组合,误差减小了$\sim 5-7$ %,从而更好地约束了等离子体的三维分布。
2022-02-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Analysis of the energy release for different magnetic reconnection regimes within the solar environment
利用2.5维磁流体动力学模拟分析了三种不同重联区的能量释放。所研究的系统包括位于介质中的电流片,沿电流层具有强密度变化:这种系统被模拟为位于高色球层/低日冕层,如在耀斑前和日冕物质抛射(CME)配置的情况下或在这种爆炸现象之后。通过触发不同的磁重联动力学,即从层流缓慢演化到自发的非稳态湍流重联[1,2,3],我们观察到与这些重联驱动的演化中的每一个相关的能量通量的相当不同的效率和时间行为。这些差异是基本的关键属性,以创建触发机制的现实模型和所有这些现象的初始演变需要快速(和高功率)磁重联事件在太阳环境中。1. G. Lapenta,Phys. Rev. Lett. 100,235001(2008)中所述。2. L. Bettarini和G. Lapenta,ApJ Submitted(2009). 3. M. Skender和G. Lapenta,Phys. Plasmas submitted(2009).
2009-09-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph