Observations of Supersonic Downflows in a Sunspot Light Bridge as Revealed by Hinode
Rohan E. Louis, Luis R. Bellot Rubio, Shibu K. Mathew, P. Venkatakrishnan
备注：
To appear in the ASP Conference Proceedings of Hinode - 3, The 3rd Hinode Science Meeting, Tokyo, eds. Takashi Sekii, Tetsuya Watanabe and Takashi Sakurai. 5 Pages, 2 Figures
最近从Hinode进行的高分辨率分光偏振观测发现了太阳黑子光桥中超音速下降流的存在（Louis等人，2009年）。这些下降流发生在局部补丁，接近该领域的方位角改变了一个大的值。这种明显的方位不连续性是沿着光桥西部边缘的一条薄脊看到的。其中一些（但不是全部）下流斑块与Ca II H滤光图中看到的色球亮度增强是同空间的。在0.3弧秒尺度下的磁场不均匀性的存在，可能有助于在较低的色球层中磁力线的重联，其特征可能是已经观察到的超音速下降流和亮度增强。
英文摘要：
Recent high resolution spectropolarimetric observations from Hinode detected the presence of supersonic downflows in a sunspot light bridge (Louis et al. 2009). These downflows occurred in localized patches, close to regions where the field azimuth changed by a large value. This apparent discontinuity in the field azimuth was seen along a thin ridge running along the western edge of the light bridge. Some, but not all, of these downflowing patches were co-spatial with chromospheric brightness enhancements seen in Ca II H filtergrams. The presence of magnetic inhomogeneities at scales of 0.3 arcsec could facilitate the reconnection of field lines in the lower chromosphere whose signatures might be the supersonic downflows and the brightness enhancements that have been observed.
Helioseismic Signature of Chromospheric Downflows in Acoustic Travel-Time Measurements from Hinode
我们报告的一个签名的色球下降流在两个新兴的通量地区检测的时间距离日震学分析。我们使用Hinode/SOT获得的Ca II H线的色球强度振荡数据和Fe I 557.6nm线的光球多普勒数据进行分析。通过互相关的钙II振荡信号，我们已经检测到了一个旅行时间异常的plage地区，向外旅行时间比向内旅行时间短0.5-1分钟。然而，这样的异常是不存在的Fe I数据。这些结果可以解释为低色球层下行流的证据。下降速度估计低于10 km/s。这一结果表明，一个新的可能性研究色球流的时距分析。
Observations of Supersonic Downflows Near the Umbra-Penumbra Boundary of Sunspots as Revealed by Hinode
Hinode的高分辨率分光偏振观测揭示了3个太阳黑子的本影-半影边界处存在超音速下降流，这是Louis等人（2010年）最近报道的。观察到这些下行流与明亮的半影细丝共空间，并占据大于1.6弧秒$^2$的面积。它们位于中心侧的半影，与太阳黑子具有相同的极性，这表明它们与Evershed Flow无关。在本文中，我们描述了在NOAA AR 10923中观测到的超声速，并讨论了光球以及色球增亮，这是靠近下降区。我们的观测结果表明，这种现象是由动态和充满活力的物理过程中的内部半影影响上覆的色球层，从而提供了新的见解太阳黑子的数值模型。
Statistical Investigation of Supersonic Downflows in the Transition Region above Sunspots
三十多年来，在太阳黑子上方的过渡区（TR）已经观察到超音速的下行流。这些下降流经常出现在太阳黑子上方不同的TR谱线上。我们使用之前缺失的大样本对这些下行流进行了统计调查。界面区成像光谱仪（IRIS）在过去几年中提供了大量高空间和光谱分辨率的太阳黑子观测数据。我们已经确定了60个数据集获得IRIS光栅扫描。使用自动化代码，我们确定了这些太阳黑子中强下行流的位置。我们发现，大约80%的样品在Si IV 1403超导线中显示出超音速下降流。这些下降气流大多出现在半影区，但也有一些出现在本影区。我们还发现，几乎一半的这些下降流显示在色球线的签名。此外，通过选择包含O IV 1400/1401 λ线和Si IV 1403 λ线的小光谱窗口进行详细的光谱分析。六个高斯函数同时拟合这三个谱线和它们的卫星线与超音速下降流。我们计算了这些谱线的强度、多普勒速度和谱线宽度。使用O IV 1400/1401谱线比，我们发现向下流分量的密度比常规分量低一个数量级。从我们的统计分析结果表明，这些下行流可能源于日冕，它们是独立的背景TR等离子体。
我们研究超音速Evershed下降流在太阳黑子半影的高空间分辨率光谱偏振数据在Fe I 617.3 nm线与CRISP仪器在瑞典1米太阳望远镜。物理可观测量，如从线平分线和斯托克斯V零交叉波长计算的多普勒图，以及远红翼的斯托克斯V图，被用来寻找可能存在超音速Evershed下降流的区域。我们检索的LOS速度和磁场矢量在这些地区使用两个组件的反演所观察到的斯托克斯配置文件的帮助下的SIR代码。我们在这些区域的一生中跟踪它们，以研究它们的时间行为。最后，我们进行了统计分析检测到的超音速下降流，以表征其物理特性。超音速下降流包含在向外移动的紧凑斑块中，这些斑块位于中间和外部半影中。它们被观察为明亮的，圆形的结构，在半影细丝的外端，类似于半影颗粒。斑块在其生命周期中可能经历破碎和合并，甚至有些斑块是循环的。超音速下降流与强而垂直的磁场有关，与太阳黑子的磁场相比，磁场的极性相反。我们的研究结果表明，以超音速返回太阳表面的下行流在致密的深层突然停止并产生冲击。因此，这种冲击提高了温度，并被检测到作为一个明亮的颗粒在连续滤波图，这可以解释向外移动的颗粒在中间和外部半影的存在。
Detection of supersonic downflows and associated heating events in the transition region above sunspots
IRIS数据使我们能够以前所未有的0.33角秒的空间分辨率研究太阳过渡区（TR）。在2013年8月30日，我们观测到了高多普勒频移的爆发，这表明在谱线Mg II h和k、C II 1336、Si IV 1394和1403谱线中存在着高达200 km/s的强烈超音速下降流和较弱、稍慢的上升流，这些谱线与缝口图像（SJIs）中的增亮相关。在整个2小时的观察中，爆发行为持续，平均爆发持续时间约为20秒。这些短暂事件的位置似乎是EUV环的本影和半影足点。在SJIs和AIA中，沿着这些环路观察到快速明显的下行流，这表明环路是热不稳定的。我们解释的观测作为冷物质从日冕高度下降，特别是沿热不稳定环产生的日冕雨，这导致在环足点的强度增加，可能表明在TR的密度和温度的增加。雨的速度是在较高的一端以前报告的速度为这种现象，并可能高于自由落体速度沿环路。在其他观测日，类似的亮点有时会排列成带状，类似于小耀斑带。这些观测首次提供了对TR太阳黑子小尺度加热事件的深入了解。
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。
Evolution Of Downflows In The Transition Region Above A Sunspot Over Short Time-Scales
高速下行流发生在许多太阳黑子上方的过渡区;然而，这些特征如何在空间和光谱方面在短时间尺度上演变仍然是未知的。在这篇文章中，我们调查的时间尺度上的顺序分钟的过渡区域内检测到的下行流的演变，并寻找线索，其形成机制的同时成像数据。IRIS于2015年5月20日和21日对用于识别此处下行流的高分辨率光谱和成像数据进行了采样。来自Hinode和SDO卫星的成像数据提供了更广泛的太阳大气层的背景。确定并分析了四个下行流。这些下降气流的潜在超音速成分的宽度约为2”，并在分钟量级的时间尺度上演变。测得的表观下行流速的结构在时间和空间上，最高的表观速度发生在Si IV 1400 μ m图像中检测到的明亮区域上方。观察到表观速度低于50 km s^{-1}的下行流从脚点延伸几个角秒，表明潜在的超音速成分与更大规模的流动有关。这些事件的电子密度和质量通量分别在10^{9.6}-10 ^{-7.48} g cm^{-2} s ^{-1}和10^{-6.81}-10 ^{-10.2} cm ^{-3}范围内。在Si IV 1400的数据中，每个向下流动都形成在细“指状物”的足点处，延伸出约3-5”，其宽度小于超音速向下流动的宽度（<1”）。在太阳黑子中，下行流可以在不到一小时的时间尺度内出现、消失和重现。由于在Si IV 1400 SJI数据中的延伸指状物和Si IV 1394 SJI光谱中的亚音速下行流的…
Spectropolarimetry of Sunspot Penumbrae -- A Comprehensive Study of the Evershed Effect Using High Resolution Data from the Space-Borne Solar Observatory HINODE
A Hot Downflowing Model Atmosphere For Umbral Flashes And The Physical Properties Of Their Dark Fibrils
我们执行NLTE反演在一个大的本影闪光，包括黑暗的纤维可见，在他们，并在静止的本影通过使用反演代码NICOLE上的一组全斯托克斯高分辨率的Ca II 8542 A观测的太阳黑子在磁盘中心。我们发现，暗结构的斯托克斯配置文件是不同的静态和闪光区。它们最好由在速度方面更类似于闪光大气的大气再现，即使振幅减小。我们还发现了两套解决方案，精细地适合闪光的配置文件：一组是向上流动，具有过渡区，这是更深的比在静止的情况下，并在温度略有下降之前，和第二个解决方案，在色球层中的一个较热的气氛，但具有接近声速在这样的高度下降流。这种下降流可能与日冕环的存在有关，甚至取决于日冕环的存在，日冕环植根于太阳黑子的本影，就像在分析的区域中的情况一样。类似的环最近被观察到在过渡区有超音速的下降流，这与早期的“太阳黑子羽流”一致，后者总是被发现在太阳黑子中显示出强烈的下降流。最后，我们发现，平均而言，磁场减少的闪光区，这表明冲击压力是移动的磁力线在上层。
A closer look at a coronal loop rooted in a sunspot umbra
太阳日冕中的极紫外线（EUV）和X射线环连接着磁场活动增强的区域，但它们通常不会植根于太阳黑子的黑暗阴影中，因为那里发现的强磁场抑制了对流。这意味着，只要没有光桥或本影点，进入高层大气的磁能坡印廷通量在本影内就不重要。在这里，我们报告了一个罕见的观测日冕环植根于黑暗的本影的太阳黑子没有任何痕迹的光桥或本影点。我们使用的狭缝颚图像和光谱数据从IRIS和集中的线配置文件的O IV和Si IV，显示持久的强红移成分的循环植根于本影。利用O-IV的比值，我们可以估计密度，从而研究质量通量。通过AIA的EUV通道提供这些观测的日冕背景和温度诊断。日冕环，嵌入在较冷的下降流，主机超音速下降流。超过100公里秒的速度$^{-1}$是在相同的数量级的过渡区线的O IV和Si IV，甚至可以看到在色球Mg II线的速度相当。在足点$1"$内的投影距离处，我们看到激波过渡到较小的下降流速度，约为15 km s $^{-1}$，这与静止等温激波的质量守恒是一致的。我们没有看到能量输入到环中的直接证据，因为环植根于本影的黑暗均匀部分，附近没有光桥或本影点。因此，人们可能会得出结论，我们看到的是从循环另一端的足点驱动的虹吸流。然而，对于最终结果，需要在另一个足点处具有类似质量的数据，但这太远而不能被IRIS视场覆盖。
Kinematics and Magnetic Properties of a Light Bridge in a Decaying Sunspot
我们提出了通过分析高空间和光谱分辨率的数据获得的太阳光球的CRisp成像光谱偏振仪在瑞典太阳望远镜在2011年8月6日，相关的一个大的太阳黑子与光桥（LB）在NOAA AR 11263中观察到的结果。这些数据的补充，同时日野分光偏振仪（SP）在Fe I 630.15 nm和630.25 nm线的观察。连续强度图显示对应于LB的半影细丝的径向分布的不连续性，其显示沿着其主轴的暗道（约0.3”宽和约8.0”长）。利用基于响应函数的斯托克斯反演（SIR）程序对已有数据进行反演，得到了物理参数图。从多普勒效应得到的沿LB的等离子体的视线（LOS）速度显示出朝向和远离观察者的运动，最高可达0.6 km/s，其值低于在邻近半影细丝中观察到的LOS速度。值得注意的结果是，我们发现运动朝向观察者高达0.6公里/秒，在黑暗的车道LB位于两个本影核心之间，而LOS速度运动朝向观察者强烈减少LB位于本影核心在一侧和半影灯丝在另一侧之间。统计上，LOS速度对应于上升流/下降流，并将这些结果与Hinode/SP数据进行比较，我们得出结论，周围的磁场配置（无论倾斜程度如何）可能在维持等离子体沿暗巷堆积的过程中发挥作用。从我们的研究中获得的结果支持和确认最近的磁流体动力学模拟显示沿主轴线的LBs的上升流的结果。
Detection of the strongest magnetic field in a sunspot light bridge
传统上，太阳上最强的磁场是在太阳黑子本影中测量的。然而，最近在携带埃弗谢德流和反埃弗谢德流的半影细丝的末端测得了强得多的场。据报道，在分隔两个极性相反的本影的光桥内也存在超强场。我们的目标是准确地确定使用先进的反演技术在光桥中的最强场的强度，并调查他们的详细结构。我们分析了活动区AR 11967的太阳号宇宙飞船上的分光偏振仪的观测结果。的热力学和磁配置通过使用反演方案，允许多个高度节点反演斯托克斯配置文件。传统的一维反演技术和所谓的二维耦合反演，其中考虑到点扩散函数的日出望远镜，被使用。我们发现一个紧凑的结构，面积为32.7弧秒$^2$内的双极光桥的场强超过5千克，证实了文献中报道的这种光桥的强场。与$\sim$ 5 km s $^{-1}$的下行流相关的两个区域磁场强度大于6.5 kG，覆盖总面积为2.97 arcsec $^2$。发现的最大场强为8.2 kG，这是迄今为止在双极光桥中观测到的最大场强。
Semi-empirical model atmospheres for the chromosphere of the sunspot penumbra and umbral flashes
上下文太阳色球层和下过渡区被认为在日冕加热中起着至关重要的作用。到目前为止，还缺乏描述色球层（和低过渡区）的模型，说明其高度动态和结构化的特点。这部分是由于色球层中的完整频率重新分布的崩溃，也是因为难以获得完整的观测数据，以充分限制所有相关高度的太阳大气。目的。我们的目标是获得半经验模型大气再现的Mg II H&K线剖面的样本中色球层的焦点上的太阳黑子的功能。方法.我们使用分光偏振观测的钙II 8542 A光谱获得的瑞典1米太阳望远镜（SST），并使用NICOLE反演获得半经验模型大气中和周围的太阳黑子的不同功能。这些都是用来合成Mg II H&K光谱使用RH1.5D代码，我们与观察采取的接口区域成像光谱仪（IRIS）进行比较。结果合成配置文件与IRIS观测的比较表明，有几个领域，特别是在太阳黑子的半影，其中大多数观察到的Mg II H&K配置文件是非常好的再现。此外，我们发现，超音速热下降流，目前在我们的模型收集中的本影，导致合成的配置文件，同意与IRIS镁II H&K的配置文件，除了线芯。结论.我们提出并提供了四个半经验模型大气。两个用于半影，反映了色球层获得的温度范围，一个用于本影闪光，一个代表太阳黑子安静环境的模型。这些资料有电子版和表格版。
