Cycle dependence of helioseismic oscillations above the acoustic cut-off frequency
University of Warwick（华威大学）；Ventspils University of Applied Sciences（文茨皮尔斯应用科学大学）
本研究通过分析 Klein-Gordon 模型揭示了伪模频率偏移与太阳活动周期的关系，展示了伪模作为诊断太阳内部结构变化的工具。
2026-01-15 astro-ph.SR
Acoustic wave properties in footpoints of coronal loops in 3D MHD simulations
在光球层及其以下激发的声波可能在太阳色球层和日冕的加热中起着不可或缺的作用。然而，目前还不完全清楚最初有多少声波通量到达日冕，以及以何种形式到达日冕。我们研究了波的传播，阻尼，传输和转换在太阳大气层的低层使用三维数值MHD模拟。一个引力分层膨胀的直日冕环模型，从光球层到光球层延伸，在一个脚点处被一个周期为370秒的声学驱动器扰动。在此期间，声学截止区域存在于过渡区域（TR）下方。来自驱动器的大约2%的初始能量到达电晕。截止区的形状和TR的高度显示出高度动态的行为。仅考虑驱动波，波在截止区域下方和上方具有传播性质，但在截止区域内是驻波和倏逝波。研究模型中的驱动波和背景运动揭示了截止区和TR之间的驻波。这些驻波引起TR高度的振荡。此外，快速或泄漏的香肠体状波可能是在环的底部附近激发的。然后，这些波可能在主截止区域的顶部转换为快速或泄漏的香肠表面状波，然后在TR周围转换为缓慢的香肠体状波。
2021-09-07 astro-ph.SR
A Multi-Instrument Investigation of the Frequency Stability of Oscillations Above the Acoustic Cut-Off Frequency with Solar Activity
在声学截止频率以下，振荡被困在太阳内部并产生共振。然而，振荡的特征在声学截止频率以上持续存在，这些行波被称为伪波。已知声波振荡频率与太阳活动周期相关，但假模频率预计会反相变化。我们系统地研究了太阳活动周期中伪模频率随时间的变化。我们分析了来自太阳辐照度和重力振荡变率（VIRGO）和低频全球振荡（GOLF）的太阳作为一颗星的数据，以及来自全球振荡网络（GONG）的谐波度$0\le l \le 200$的分解数据。数据涵盖了两个太阳活动周期（1996- 2021年，取决于仪器）。我们将它们分成重叠的100天长的部分，并集中在两个频率范围，即$5600$ -- $6800\,\rmμHz$和$5600$ -- $7800\,\rmμHz$。然后通过拟合片段周期图之间的交叉关联函数来获得片段之间的频移。对于处女座和高尔夫球，我们发现没有显着变化的伪模频率与太阳活动。然而，在协议与以前的研究，我们发现，伪模频率的变化与太阳周期的GONG数据是反相的。此外，伪模频移在其最大值处显示出双峰特征，这对应于太阳活动最小值，而在太阳活动代理中没有看到。在GONG数据中还观察到一种尚未解释的伪周期性，即振幅随谐波度$l$的变化。
2022-03-07 astro-ph.SR
Analysis of the acoustic cut-off frequency and HIPs in six Kepler stars with stochastically excited pulsations
太阳和其他恒星中的引力声模式在谐振腔中传播，其频率低于已知的截止频率。在更高的频率下，波不再被困在恒星内部，成为旅行者波。在这篇文章中，我们研究了NASA开普勒任务观察到的六颗处于不同演化阶段的脉动类太阳恒星。这些高信噪比目标显示出在非常高的频率处延伸的峰结构，并且是用于研究模式与干扰峰或伪模式之间的过渡区域的良好候选者。按照同样的方法成功地应用于太阳作为一个明星的测量，我们发现伪模式的存在，在这些恒星与一个或两个占主导地位的干扰模式，这取决于恒星的演化阶段。我们还推断它们的截止频率为干涉图样的最后一个本征模和第一个峰之间的中点。通过使用射线理论，我们表明，虽然一个干涉图案的周期是非常接近一半的大分离的另一个，一个取决于混合波的时间相位，从而携带额外的信息的恒星结构和演化。
2015-08-20 astro-ph.SR
Solar slow magneto-acoustic-gravity waves: an erratum correction and a revisited scenario
慢波通常在整个太阳大气中观测到。假设薄通量管近似，Costa等人（2018）获得了从光球层传播到日冕的慢模式磁声重力波的截止周期。然而，在那篇论文中，定压比热系数$c_{\mathrm{p}}$值中的一个排印错误导致了截止值计算的不一致性，这只在过渡区有意义。由于该区域温度的突然变化，平均原子量也会发生变化（约为2倍），但为了简单起见，在分析模型中经常被忽略。在本文中，我们回顾了Costa等人（2018）中磁声重力波截止周期的计算，考虑了具有温度分布的流体静力平衡大气，包括平均原子量的变化和对上述不一致性的校正。此外，我们表明，分析得到的截止期是一致的，在一个特定的活动区域的观测测量的相应的周期。
2020-04-20 astro-ph.SR
Oscillation of solar radio emission at coronal acoustic cut-off frequency
最近在STEREO-A航天器上进行的SECCHI COR 2观测发现了2.5- 15 R距离上的密度结构，其传播周期约为90分钟。观测结果表明，这种密度结构可能形成于日冕下部。2011年8月1日，我们利用乌克兰大型射电望远镜URAN-2，在8- 32 MHz的频率范围内观测到了08：15- 11：00 ~UT的IV型射电爆发。根据日冕的Baumbach-Allen密度模型，在这个频率范围内的射电发射起源于1.5- 2.5 R的距离。Morlet小波分析表明，射电辐射强度在各频率上都具有80 min的周期性，说明日冕密度在各高度上都存在准周期性变化。在1~MK温度范围内，观测到的周期性对应于分层日冕的声学截止频率。我们认为，连续扰动的日冕底部的射流/爆炸事件的形式产生的声脉冲，向上传播，留下的尾流在日冕的截止频率振荡。由于密度随高度的增加而减小，这种尾迹可能转变为周期性激波，从而导致观测到的射电辐射的周期性。经常性的冲击可能会触发头盔流光中的准周期性磁重联，其中相反的磁力线合并，因此可能会产生在太阳风中观察到的周期性密度结构。
2017-03-29 astro-ph.SR
Asteroseismic Imprints of Mass Transfer in Binary Stars: Probing the Interiors of Donors and Accretors with Gravity and Acoustic Modes
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences（中国科学院云南天文台）；Key Laboratory for the Structure and Evolution of Celestial Objects, Chinese Academy of Sciences（中国科学院天体结构与演化重点实验室）；International Centre of Supernovae, Yunnan Key Laboratory（云南省超新星国际研究中心）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Center for Astronomical Mega-Science, Chinese Academy of Sciences（中国科学院天文大科学中心）；Institute of Astronomy (IvS), KU Leuven（荷语鲁汶大学天体物理研究所）；Department of Applied Mathematics, School of Mathematics, University of Leeds（利兹大学数学学院应用数学系）
研究通过恒星震颤学探测双星系统中质量转移对供体和吸积体内部结构的影响，揭示了质量吸积对g模式周期间隔变化的机制。
2025-11-19 astro-ph.SR
Sunquake Generation by Coronal Magnetic Restructuring
日震是太阳内部声波的表面特征，由部分但不是全部的耀斑和日冕物质抛射（CME）产生。本文探讨了太阳地震产生的磁场的变化，发生在耀斑和日冕物质抛射的机制，使用MHD模拟与半经验的B-C大气演示产生的声波在内部响应于不断变化的磁倾斜的日冕。我们发现，阿尔芬声共振相结合的有质动力产生的声波在内部有足够的能量，以配合日震观测时，磁场角度变化的顺序为10度的日冕磁场强度是几百高斯或更多的区域。当日冕磁场很强时，会产生能量最大的地震，而磁场强度随高度的变化和倾斜变化的时间尺度则是次要的。
2016-08-22 astro-ph.SR
Influence of the Conversion Layer on the Dispersion Relation of Waves in the Solar Atmosphere
在两个高度的磁光滤波器（MOTH）实验进行的观察表明，向上的行波包的磁性区域的频率低于声学截止。我们证明了所观察到的旅行时间的频率依赖性，即色散关系显示出显着的差异，在磁性和非磁性区域。更重要的是，在阿尔芬速度等于声速的层处和层上方，我们看不到具有较低截止频率的慢声模式的色散关系。我们与理论色散关系的比较并不表明这是向上低频波的慢声波类型。由此我们推测可能发生了从快声波到快磁波的部分模式转换。
2010-01-28 astro-ph.SR
Signatures of Emerging Subsurface Structures in Acoustic Power Maps
我们表明，在一定的条件下，在太阳内部的地下结构可以改变在光球观察到的平均声功率。通过使用波传播的数值模拟，我们表明，这种效果是足够大的，它可能被用于检测新兴的活动区域出现在表面上之前。在我们的模拟中，简化的地下结构被建模为具有增强或降低的声波速度的区域。我们调查的依赖声功率以上的地下区域的符号，深度和强度的波速扰动。从太阳和日光层天文台/迈克尔逊多普勒成像仪（SOHO/MDI）之前和期间出现的NOAA活动区10488的观测被用来测试使用的声功率作为一个潜在的前兆的磁通量出现。
2010-03-22 astro-ph.SR
Near- and Far-Field Response to Compact Acoustic Sources in Stratified Convection Zones
在一个简单的多方模型中，探讨了与太阳内波场中致密源相关的声学连续统的作用。连续体产生一种近场声学结构-所谓的“声学护套”-这种结构不能用离散简正波的叠加来表示。特别注意的是支付给单色点源的各种频率和深度，并在离散的f-和p-模式的频谱和连续的表面速度功率的结果。它示出的连续体的一个主要效果是治愈紧凑的源产生的表面波场，因此隐藏它们从视图。研究发现，连续谱对可观测的山脊间地震功率并不是一个重要的贡献者。
2013-03-17 astro-ph.SR
Acoustic oscillations in the field-free, gravitationally stratified Acoustic oscillations in the field-free, gravitationally stratified cavities under solar bipolar magnetic canopies
主要目标是研究太阳大气层中位于小尺度圆柱形磁盖下的重力分层、无场空腔的动力学，以响应低洼区域的爆炸事件（由于颗粒化、小尺度磁重联等）。在柱坐标系下，导出了二维等温密度扰动的Klein-Gordon方程。该方程首先通过标准简正模分析求解，以获得腔的自由振荡谱。然后，方程求解的情况下，脉冲强迫相关联的压力脉冲中指定的低洼地区。简正模分析表明，整个圆柱形腔的颗粒尺寸往往振荡的频率为5 - 8兆赫，也与大气截止频率。此外，在对流区中激发的压力脉冲的通过在空腔中建立以相同截止频率振荡的尾流。尾流振荡可以与自由振荡模式共振，这导致观察到的振荡功率增强。这些空腔的共振振荡解释了在磁网络核心和有源区附近观察到的功率晕。
2009-05-14 astro-ph.SR
On Mode Conversion, Reflection and Transmission of Magneto-Acoustic Waves from Above in an Isothermal Stratified Atmosphere
本文利用二维均匀倾斜磁场等温大气中磁声波的精确解计算了从上方入射的慢波和快波的反射、透射和转换（$z=\infty$）。这与太阳大气层中耀斑激发的波是否能穿透阿尔文/声学均分层（我们将其称为冠层）到达光球层并产生足够的能量来制造日震的问题有关。据发现，慢波以上的声学截止频率有效地穿透（传输）声（快）波，如果在一个小的攻击角指向磁场，其余的转换为磁（慢）波，根据广义射线理论。这可能有助于解释使用地震全息术识别的日震震源的紧凑性。入射的慢波也可以有效地传输在倾斜的领域，由于在声学截止频率的降低（斜坡效应）的低频。从无限远入射的具有特定非零水平波数的快（磁）“波”必然是倏逝的，但可以通过隧道效应将能量携带到均分水平。人们发现，这可以有效地转换为声学（快）能量，然后可以作为行波再次到达光球。总的来说，似乎有足够的途径，大量的压缩波能量穿透冠层和影响光球。
2015-11-23 astro-ph.SR
Seismology of the Wounded Sun
活跃区域是太阳表面的开放性伤口。来自内部的地震振荡通过它们进入大气层，在此过程中将其性质改变为快速和慢速磁声波。然后，快波部分反射，部分模式转换为上行和下行阿尔文波。反射的快速下行阿尔文波然后通过产生它们的活跃区域重新进入内部，用大气的特征影响地面地震学。利用均匀磁场中波的数值模拟，我们计算了大气中向上的声学和Alfvénic损失作为场倾角和波方向以及时距“走时”扰动的函数，并表明它们是相关的。在1 kG的磁场中，相对于安静太阳的旅行时间扰动可以超过40秒。它的结论是，活动区地震学确实显着感染波离开和重新进入内部通过磁伤口，不同的旅行时间取决于波矢量相对于磁场的方向。这预示着一种新的定向时距地震学的出现。
2013-08-06 astro-ph.SR
Slow magnetoacoustic gravity waves in an equilibrium stratified solar atmosphere: cut-off periods through the transition region
假设薄通量管近似，我们引入一个分析模型，考虑存在：一个非等温的温度，一个不断变化的磁场和流体静力学平衡由于一个恒定的重力加速度的非均匀分层介质。这使得研究缓慢的磁声截止期整个太阳过渡区，从太阳色球层的底部到较低的日冕。所使用的温度廓线接近VAC太阳大气模型。得到的周期与观测结果一致。类似的声学截止周期，所产生的磁声重力遵循尖锐的温度分布，但向更大的高度转移;换句话说，在给定的高度磁声截止周期是显着低于相应的声学。沿着倾斜的薄磁管的给定经度，软化器的倾斜度越大，它穿过的温度梯度越大。在磁场强度的变化并没有显着修改在日冕水平的周期，但调制的值之间的$\sim [2\,- 6]\,$分钟的周期内低于过渡区。在我们的模型的限制，我们表明，太阳大气的单色振荡是大气响应在其固有频率随机或脉冲扰动，而不是强迫从光球的后果。
2018-07-05 astro-ph.SR
Observations of sausage modes in magnetic pores
我们在这里提出的证据，磁流体动力学（MHD）香肠模式的观测磁孔在太阳光球。波分析的经验分解方法被用来识别通过太阳大气快速振荡（ROSA）仪器观测到的4170 "蓝色连续“滤波器检测到的振荡。孔尺寸和强度的异相、周期性行为被用作磁声香肠振荡存在的指标。在许多孔隙中发现了磁声香肠模式的多个签名。周期范围从短至30 s到450 s。一些磁声香肠模式振荡发现有3和5分钟的周期，类似于太阳内部的声学全球模式。提出这些全局振荡可能是孔隙中香肠型磁声MHD波模式的驱动器。
2010-11-10 astro-ph.SR
Enhanced sources of acoustic power surrounding AR11429
局部声振荡的多频功率图显示了在大的活动区域周围的高频处的声学增强（\acoustic -功率晕”）。计算地震全息术揭示了一个高频\acoustic发射晕”，或\seismic荣耀”周围的大活动区。在这项研究中，我们已经应用计算地震全息映射周围的AR 11429地震震源密度。对HMI/SDO多普勒数据的研究表明，“声晕”和“地震光”在5-8兆赫的高频下很突出。我们调查的声学功率和声发射晕周围的活动区域的形态学特性，看看它们是否是空间相关的。详细介绍了局部磁场从矢量磁图的AR 11429。我们确定了一个15”的地震赤字功率（黑暗的护城河）屏蔽活动区的白光边界的区域。地震沟的大小与中等磁场强度的区域有关。声护城河被增强的地震振幅和增强的地震发射的晕圈所环绕。总的来说，结果表明，功能是相关的。然而，如果我们将频带缩小到5.5-6.5 mHz，我们发现震源密度在局部声功率上占主导地位，这表明存在向下发射到太阳内部的能量比向上发射到太阳表面的能量更多的源。
2013-07-04 astro-ph.SR
Origin of Deep Acoustic Sources Associated with Solar Magnetic Structures
人们普遍认为，太阳声（p）模式激发近地表湍流运动，特别是，由下沉气流和相互作用的旋涡在颗粒间通道。最近对太阳动力学观测数据的分析（Zhao等人，2015）揭示了太阳黑子周围的快速移动波，这与太阳黑子下方约5 Mm处激发的磁声波一致。我们分析了具有自组织孔隙状磁结构的太阳磁对流的3D辐射MHD模拟，并确定了该结构内外的600多个单独的声学事件。通过一个案例一个案例的研究，我们发现，周围的磁性结构，声源与下降气流。它们的深度与下沉气流速度和磁场有关。下沉气流往往能将这些物质输送到更深层。在强下沉气流或倾斜下沉气流的情况下，波阵面形状可以沿着下沉气流伸展。在磁性结构内部，声波的激发由会聚流驱动。通常，强会聚的等离子体流撞击结构边界，导致其内部的压缩，从而激发声波。声事件的深度分布的分析表明，最强的浓度在0.2 - 1毫米的表面以下的外部源和2.5 - 3毫米的结构内的激励事件。
2018-10-15 astro-ph.SR
Magneto-acoustic wave propagation and mode conversion in a magnetic solar atmosphere: comparing results from the CO5BOLD code with ray theory
我们提出了模拟磁声波在磁性，平面平行分层太阳模型大气中的传播，采用CO5BOLD代码。测试是针对两个太阳大气模型进行的，这两个模型与Cally（2007）和Schunker & Cally（2006）使用的模型相似。这两种模型的不同之处仅在于磁场的方向。定性的比较表明，数值计算结果与射线理论的结果吻合良好。的测试是在考虑到目前的数值代码的应用程序的传播到一个动态演变的磁性太阳大气的声波的能量通量的计算。为此，我们考虑频率高于声学截止频率的波。
2010-09-28 astro-ph.SR
Magneto-acoustic waves in sunspots: first results from a new 3D nonlinear magnetohydrodynamic code
在太阳黑子的光球层和色球层中观测到的波表现出复杂的动力学和空间模式。高分辨率太阳黑子波观测的解释需要在真实的黑子模型大气中模拟太阳黑子上层的三维非线性波传播和模式转换。在这里，我们提出了这种建模的第一个结果。我们开发了一个三维非线性数值计算程序，专门用于计算平衡态磁结构对任意扰动的响应。该代码解决了三维非线性MHD方程的扰动，它是稳定的超扩散项，是完全并行化。代码的健壮性通过一些标准测试得到了证明。我们分析了几个模拟的太阳黑子扰动的不同周期的脉冲在次光球水平，从短周期，介绍了学术目的，以较长的和现实的三分钟和五分钟的周期。通过计算波能流，详细描述了非平凡类黑子磁场位形中的三维模式转换，包括快、慢磁声波和Alfvén波之间的转换.我们的主要发现是：（1）只有当驱动脉冲位于黑子轴外时，才能观察到从声学模到Alfvén模的转换，但这种转换在能量上是无效的;（2）由于快磁声模的截止效应和折射，周期约为5分钟的倏逝波的能量几乎完全保持在水平β =1以下;（3）频率高于截止值的波以场向方式传播到色球层，其功率超过5分钟瞬逝振荡的功率，这与观测结果一致。
2010-06-15 astro-ph.SR
Characteristics of acoustic-wave heating in simulations of the quiet Sun chromosphere
本研究通过三维辐射磁流体动力学模拟，揭示了宁静太阳色球层中声波加热的特征，发现接近声截止频率的声波在等离子体-β=1界面有效耗散能量，对色球层能量平衡至关重要。
2025-05-27 astro-ph.SR
Solar-type Variables
太阳型变星中丰富的声波振荡谱使这些恒星对于研究恒星内部的流体动力学方面特别有趣。我提出了一个摘要的性质，太阳般的振荡，他们是如何被激发和阻尼，并讨论了一些最近的进展，利用小行星地震诊断技术分析低度声学模式。此外，恒星周期变化的影响，在低质量的主序星的地址。
2009-12-25 astro-ph.SR
Acoustic wave propagation in the solar sub-photosphere with localised magnetic field concentration: effect of magnetic tension
目标。在本文中，我们数值分析了声波的传播和分散在太阳的子光球与本地化的非均匀磁场浓度，模仿太阳黑子与各种代表性的磁场配置。方法.利用求解引力分层等离子体MHD方程的SAC方法，对波在具有局部磁场集中的太阳光球层下的传播进行了数值模拟。初始平衡密度和压力分层来自标准太阳模型。声波是由位于大约与太阳可见表面相对应的高度的源产生的。我们分析的垂直速度的变化的响应，由于磁场在相应的水平可见的太阳表面，通过当地的时间-距离日震学。结果本文给出了声波在太阳光球层下的传播和色散的数值模拟结果，这些结果具有不同类型的局部磁场浓度。可见太阳表面水平上的垂直速度扰动的时距图表明，磁场扰动和散射声波，吸收波包的声功率。对于弱磁化的情况，磁场的影响主要是热力学的，因为磁场改变了温度分层。然而，我们观察到的签名慢磁声模式，向下传播，强磁场的情况下。
2009-01-23 astro-ph.SR
Latitudinal dependence of variations in the frequencies of solar oscillations above the acoustic cut-off
本文利用近22年GONG数据研究太阳伪模频率偏移的纬度依赖性，发现不同纬度偏移形态存在差异且均与磁活动强反相关，并识别出四年的周期性。
2024-09-05 astro-ph.SR physics.space-ph
Sunquakes: helioseismic response to solar flares
在太阳耀斑期间观测到的太阳表面上以膨胀波波纹形式出现的地震，代表了耀斑撞击激发的声波包，并穿过太阳内部。激发碰撞与脉冲耀斑相位密切相关，是由能量释放点输送的能量和动量引起的。耀斑能量以高能粒子、波、质量运动和辐射的形式释放。然而，产生日震的局部流体动力学影响的确切机制尚不清楚。解决太阳震动机制的问题将大大提高我们对耀斑物理的理解。此外，日震提供了一个独特的机会，研究声波与磁场和流动的相互作用，在耀斑活动区，并制定新的方法，以日震声层析成像。
2014-02-06 astro-ph.SR
Spectropolarimetrically accurate magnetohydrostatic sunspot model for forward modelling in helioseismology
我们提出了一种技术来构建一个大规模的太阳磁场浓度的分光偏振精确的磁流体静力学模型，模仿太阳黑子。利用所建立的模型模拟了声波在太阳内部和太阳黑子嵌入光球层中的传播、转换和吸收过程，利用中性铁磁敏光球层吸收线$6173\mathrmÅ$，计算了太阳盘面不同位置的连续谱强度、多普勒速度和全Stokes矢量等观测量，并分析了太阳光球辐射输运的非定域性对日震观测的影响。使用平分线形状进行多高度观察。在不同高度的线形成区域内的不同位置在太阳盘的声功率的差异进行了模拟和表征。在模拟观测远离太阳盘中心的太阳黑子本影时，声功率的增加被确认为慢磁声波。
2015-04-09 astro-ph.SR
