这项工作利用改进的太阳观测光学网络(ISOON:Neidig et al. 2003)连续谱(630.2 nm)和Hα(656.2 nm)数据:1)探测和测量光球和色球层中发生的太阳黑子旋转,2)识别和测量色球暗条质量运动,3)评估任何大尺度光球和色球质量耦合。2003年10月27日至29日,使用Brown等人(2003年)的技术得到的重要结果表明,10月29日NOAA AR 10486中的两个大太阳黑子之间存在显著的反向旋转,以及10月27日NOAA AR 10484中的离散暗条质量运动,这似乎与至少一次C级太阳耀斑有关。
英文摘要:
This work utilizes Improved Solar Observing Optical Network (ISOON: Neidig et al. 2003) continuum (630.2 nm) and Hα (656.2 nm) data to: 1) detect and measure intrinsic sunspot rotations occurring in the photosphere and chromosphere, 2) identify and measure chromospheric filament mass motions, and 3) assess any large-scale photospheric and chromospheric mass couplings. Significant results from October 27-29, 2003, using the techniques of Brown et al. (2003), indicate significant counter-rotation between the two large sunspots in NOAA AR 10486 on October 29, as well as discrete filament mass motions in NOAA AR 10484 on October 27 that appears associated with at least one C-class solar flare.
The Chromospheric Response to the Sunquake generated by the X9.3 Flare of NOAA 12673
活动区域NOAA 12673在2017年9月极度不稳定,产生了许多太阳耀斑,包括2017年9月6日太阳活动周期24中最大的X9.3耀斑。据报道,这次耀斑沿着耀斑带产生了一些太阳地震(Sharykin & Zhao vichev 2018; Zhao & Chen 2018)。我们已经使用了同时间和同空间的日震和磁成像仪(HMI)的视线(LOS)和瑞典1米太阳望远镜观测显示这些太阳地震的色球层响应的证据。对Ca II 8542的\space谱线波前轮廓的分析表明,波峰产生强烈的蓝色不对称,而波谷最多产生非常轻微的红色不对称。我们使用组合HMI,SST数据集创建时间-距离图,并推导出响应的视横向速度和加速度。这些速度范围从4.5 km s $^{-1}$到29.5 km s $^{-1}$,恒定加速度为8.6 x 10 $^{-3}$ km s $^{-2}$。除了重心(COG)方法外,我们还采用了NICOLE反演方法来推导2.4 km s $^{-1}$至3.2 km s $^{-1}$的LOS速度。这两种技术都表明,波峰是由上升流造成的。我们相信这是耀斑引起的第一个色球层信号。
Photospheric Magnetic Fields of the Trailing Sunspots in Active Region NOAA 12396
太阳磁场对太阳活动的各个方面都有影响。太阳黑子是太阳活动的主要表现形式。结合高分辨率和天气观测的目标是提供一个全面的描述太阳黑子的增长和衰变过程。活动区域NOAA 12396于2015年8月3日出现,并于2015年8月6日由1.5米的格里戈尔太阳望远镜观测到。用GREGOR红外光谱仪获得了光球Si I $λ$ 1082.7 nm和Ca I $λ$ 1083.9 nm谱线以及色球He I $λ$ 1083.0 nm三重谱线的高分辨偏振光谱数据。这些近红外分光偏振观测得到了太阳动力学观测台上日震和磁成像仪的天气视线磁图和连续图像以及大气成像组件的极紫外图像的补充。
上下文对色球磁场的正确估计被认为可以改善活动区和日冕物质抛射演化的模拟。目的。我们调查的色球磁场推断从观测和磁流体静力学(MHS)外推获得的字段之间的相似性。方法.基于NOAA活动区12723的Fe i 6173和Ca ii 8542的观测资料,采用空间正则化弱场近似(WFA)方法,由Ca ii得到色球层的矢量磁场,并对Fe i和Ca ii进行非LTE反演,从而推断出选定区域的模式大气. Milne-Eddington反演的Fe i作为光球边界的MHS模型,提供了三维场,气体压力和密度。结果对于视距分量,MHS色球场一般与非LTE反演和WFA一致,但在震级大于300 G时往往比那些更弱。观测推断的横向分量较强,特别是在磁场较弱的地区,但随高度的定性分布与MHS的结果相似。对于任何一个场分量,MHS色球场都缺乏由反演得到的精细结构。此外,MHS模型不能从一组连接主极性的高原纤维中恢复磁性印记。结论.的MHS外推和WFA提供了一个定性相似的色球场,前者的方位角是更好地对准Ca ii 8542的纤维比WFA,特别是外强场浓度。MHS外推法低估了结构的数量和横向场强。这强调了在活动区域的数据驱动建模中考虑色球磁场约束的重要性。
The chromospheric magnetic field in active regions derived from spectropolarimetry of Ca II 8542
分析了Dunn太阳望远镜上的干涉二维光谱仪(IBIS)对色球Ca II 8542谱线的分光偏振观测,以及Hinode卫星上的分光偏振仪(SP)的太阳光学望远镜(SOT)对光球Fe I 6302谱线的分光偏振观测。这些数据是在2012年1月29日获得的,目标是NOAA活动区(AR)11408和AR 11410。本文用重心法计算了Fe I 6301.5/6302.5在SP航天器上观测到的谱线在活动区各处的视线场强。此外,我们还构造了Ca Ⅱ 8542线色球IBIS数据的COG图,并与由场强SP导出的COG图进行了比较。我们发现,光球场强度范围高达2 kG的plages和高达2 kG或更高的值内的本影区。在色球场强的情况下,在本影区域内的LOS场增加到800 G,并且场强向太阳黑子的边缘减小。
Multi-Wavelength Observations of a Flux Rope Failed in the Eruption and Associated M-Class Flare from NOAA AR 11045
利用TRACE、STEREO、SOHO/MDI、Hinode/XRT和BBSO的空间和地面观测资料,对2010年2月12日试图从NOAA AR 11045爆发的通量绳和相关的M级太阳耀斑进行了多波长观测。当磁绳从活动区上升时,在其一个支点附近触发了M1.1/2F级耀斑。我们认为,耀斑触发是由于重新连接的上升通量绳与周围的低洼磁回路。磁绳以约90 km/s的速度达到约0.15 Rs的投影高度,而软X射线通量在其上升过程中逐渐增强。磁通绳被上覆场抑制,充满的等离子体向其激活位点以西的负极性场移动。我们发现的第一个观测证据的初始抑制的通量绳由于可见的残留灯丝在色球和日冕的温度,在活动区的同一位置前几天的演变。SOHO/MDI磁象图显示在耀斑开始前约12小时出现了一个双极。出现的负极性向磁绳激活点移动,在光球极性反转线(PIL)附近触发耀斑。负极性区域朝向PIL的运动有助于在耀斑和磁绳激活部位积聚磁能。这项研究提供了一个独特的观测证据,上升的通量绳未能爆发,由于残留的灯丝和覆盖的磁场,以及相关的触发M级耀斑。
Small-scale chromospheric jets above a sunspot light bridge
用Hinode上的太阳光学望远镜获得了活动区NOAA 11271在Ca ii H和G波段的高分辨率宽带滤波图,以确定造成太阳黑子光桥上方动态和小规模色球喷流的物理驱动因素。我们使用半自动程序识别Ca图像中的射流。色球喷流由一个明亮的三角形斑点组成,它位于光桥上,而这个斑点的顶点延伸成一个在黑暗的本影背景下明亮的尖峰状结构。大多数喷流的表观长度小于1000公里,其中约30%的长度在1000-1600公里之间。它们的方向在+/-35度范围内。与光桥轴的法线成直角。它们中的许多聚集在2弧秒范围内的中心部分附近。可以看到喷气式飞机沿着光桥快速移动,其中大部分无法在以2分钟节奏拍摄的连续图像中识别。喷流主要位于光桥的一侧,并直接进入本影核心。在LB上的斑点的位置处或附近的斯托克斯轮廓表现出显著的净圆偏振和多个分量,包括相反极性的波瓣。磁场从光桥向它分离的影核发散。在光球层中,有一个主要的单向流动,速度为100-150米/秒,沿着光桥,这是由一片微弱的运动,也沿着光桥移动中断。LB上方的动态短寿命射流似乎是由磁场线引导的。重连事件是这种现象的可能触发器,因为它们发生在磁场急剧改变取向的位置。我们发现喷流和光球流型之间没有明确的关系。
Multi-wavelength high-resolution observations of a small-scale emerging magnetic flux event and the chromospheric and coronal response
最先进的太阳仪器以前所未有的分辨率揭示了太阳的磁活动。大熊太阳天文台的1.6米新太阳望远镜的观测正在我们对太阳表面结构的理解中迈出下一步。颗粒尺度磁通量的出现和太阳大气的响应是其中的关键研究。作为与美国宇航局IRIS任务联合观测计划的一部分,NST在光球和色球波长上观测了活动区NOAA 11810。SDO和Hinode天基望远镜提供了补充数据。该区域显示了一组太阳孔,在其附近,我们检测到一个小规模的浮力水平磁通量管造成异常颗粒化和与预先存在的环境场在高层大气层的相互作用。随着变形颗粒的膨胀,我们观察到HeI数据中突然出现了一个扩展的激增。IRIS捕捉到了与HeI浪涌相关的热等离子体射流的喷射。SDO/HMI数据揭示了新兴的磁环状结构。Hinode/Ca II H和IRIS滤波图详细描述了太阳色球层下部新出现的磁场的连通性。从这些数据中,我们证实,新兴的通量管的方向几乎垂直于上覆的环境场。然而,新出现的磁场线与预先存在的上覆场的相互作用产生高温发射区域并促进浪涌/射流产生。在喘振/射流喷射的第一迹象之前和之后检测局部加热。我们将结果与之前的观察和理论模型进行比较,并提出了激活等离子体射流/浪涌和限制加热的场景。这一过程在日冕物质流和能量流中起着重要的作用。
利用高时空界面区域成像光谱仪1330的观测,我们研究了2017年9月10日NOAA活动区(AR)12673的X8.2级耀斑期间发生的喷流特征。这些喷气式特征植根于耀斑带。我们检查了15个特征,这些特征的寿命,投影宽度,长度和速度的平均值分别为87秒,890公里,2.7毫米和70公里秒$^{-1}$。我们还观察到了2014年10月25日X1.0级耀斑期间发生的许多类似喷流的特征。我们研究了在其发展过程中的喷流状特征的基础上的光谱。日冕中的Fe XXI 1354.08 π谱线出现蓝移,而过渡区中的Si IV 1402.77 π谱线出现红移,表明色球蒸发。这是第一次报道的喷流状功能植根于耀斑带,我们认为,这些喷流状功能驱动的色球蒸发的机制。
Chromospheric Dynamics of an Umbral Flare Kernel - Based on Coordinated SUNRISE III SCIP and Domeless Solar Telescope Observations
Kyoto University(京都大学);Nagoya University(名古屋大学);Kanazawa University(金泽大学);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系统研究所);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);The University of Tokyo(东京大学);The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(高级研究大学院大学)
本研究利用SUNRISE III SCIP与DST的协同观测,揭示了太阳黑子本影内M1.4级耀斑核的色球精细结构与等离子体运动,解释了耀斑红不对称性的成因。
Coherent Lateral Motion of Penumbral Filaments during X-class Flare
现在,对Hinode航天器搭载的天基50厘米太阳光学望远镜拍摄的太阳光球层高分辨率照片进行了例行观测。2006年12月13日,日野号拍摄了NOAA 10930中的三角洲黑子,当时该活动区发生了X级耀斑。两个明亮的丝带可见,即使在白光和G-波段的图像除了色球Ca II H图像。我们使用互相关技术对太阳黑子进行了全球登记,并分析了耀斑间隔期间的局部效应。我们发现在耀斑期间,半影暗条有横向运动。此外,我们定位两个补丁,一个在任何极性,这表明收敛运动的极性反转线(PIL)。在钙II H图像中,我们发现内核与耀斑前的增亮,位于沿PIL。
An active region filament studied simultaneously in the chromosphere and photosphere: I - Magnetic structure
本文对紧凑型活动区(AR)灯丝(NOAA 10781)中的矢量磁场进行了多波长、多高度的研究。我们提出了一个进化的情况下,这种灯丝。用TIP-II在包括色球He I 10830 A多重峰和光球Si I 10827 A谱线的光谱范围内获得全斯托克斯矢量。在2005年7月3日的He I吸收图像中检测到AR细丝(在我们的观测运行之前形成)。色球矢量磁场在这部分的灯丝强烈剪切,而光球场线下面有一个相反的极性配置。从7月3日到7月5日,记录了极性反转线(PIL)两侧极性的打开和关闭,类似于最近发现的Hinode看到的滑动门效应过程。7月5日,从色球层光谱中推断出一个正常的极性结构,同时在光球层中发现了与PIL对齐的强烈剪切场线。在同一数据集中,在FOV的不同部分也观察到了细丝的脊柱,并通过硅线芯清楚地映射。所推断的灯丝的矢量磁场建议磁通绳拓扑结构。此外,观测表明暗条被分成两部分,一部分位于色球层,另一部分被困在光球层。因此,只有螺旋结构的顶部才能被氦线看到。在PIL的孔隙和孤儿半影似乎是光球对应的极低的灯丝。我们认为,孤立半影形成于致密AR的非常狭窄的PIL中,是光球中通量绳的光球表现。
Analysis of sudden variations in photospheric magnetic fields during a large flare and their influences in the solar atmosphere
2013年4月11日,太阳活动区NOAA 11719产生了一个巨大的双带耀斑。利用太阳动力学天文台(SDO)日震磁象仪(HMI)在Fe I 6173埃谱线上获得的磁象图,研究了耀斑期间活动区光球磁场的突然变化。HMI的视线磁图的分析表明,突然和持续的磁场变化在不同的位置的活动区的耀斑爆发前和耀斑期间。HMI提供的矢量磁场观测结果也显示了这些位置的总磁场强度及其倾角的一致变化。利用从HMI获得的同步多普勒图,我们观察到扰动的光球多普勒信号的磁场在上述位置的突然变化。这些速度信号的功率谱分析表明,在耀斑期间,这些受影响的位置相比,耀斑前的条件下,增强的声功率。伴随着这些观测,我们还使用了全球振荡网络组(GONG)在谱线H-α 6562.8埃获得的近同步色球观测,以研究耀斑带的演化和活动区的强度振荡。在上述位置的耀斑期间,H-α强度振荡也显示出增强的振荡功率。这些结果表明,与磁场突变相关的瞬态洛伦兹力可以驱动局域光球和色球振荡,类似于耀斑引起的太阳大气振荡。
Precursor of Sunspot Penumbral Formation discovered with Hinode SOT Observations
我们目前的观测的一个间接的签名,这将有助于了解太阳黑子半影的形成过程。日之出太阳光学望远镜成功地捕捉到了一个太阳黑子从小孔到一个大的发育良好的太阳黑子的整个演化过程,其中半影出现在NOAA活动区11039的一个新兴通量区。我们发现在Ca II H图像中,在本影周围形成半影之前,围绕本影(孔)的环形区(宽度为3”-5”)。半影的发展似乎是为了填补环形区。环形带显示弱磁图信号,意味着那里的磁通量较小或磁场高度倾斜。移动预先存在的环境磁场岛,使其分布在环形区的外边缘,并且不进入该区域。在该区域没有强烈的系统性流动模式,但我们偶尔观察到小的磁通量斑块流出。观测结果表明,环形带不同于黑子沟流区,它代表了色球层的结构。我们的结论是,环形带反映了形成的磁冠覆盖在周围的区域在色球水平的本影,在光球水平的半影形成之前。半影的形成过程需要考虑色球层中的磁场结构。
IRIS observations of magnetic interactions in the solar atmosphere between pre-existing and emerging magnetic fields. II. UV emission properties
IRIS卫星在活动区NOAA 12529进行的多波长紫外线观测最近指出,在二次通量出现期间,在上层色球层和过渡区存在类似紫外线爆发的持久增亮和同时发生的等离子体喷射。这些签名已被解释为证据的小规模,经常性的磁重联发作之间的新兴通量区(EFR)和预先存在的谱斑场。在这里,我们描述了这些强的,间歇性的增亮的紫外线发射,我们研究了以上的色球拱丝系统(AFS)覆盖EFR的浪涌活动。我们分析了在不同波长下观测到的浪涌和共空间增亮。我们发现Si IV 1402和Mg II k 2796.3线的蓝色和红色翅膀之间的发射不对称,这清楚地概述了在小规模爆发现象期间形成的AFS上方结构的动态。我们还检测到的Si IV 1394和1402线轮廓的UV突发像素的多普勒速度和偏度之间的相关性。最后,我们表明,真正的发射在Fe XII 1349.4 μ线是同空间的Si IV的亮度。这无疑揭示了一个与重联事件对应的纯日冕。
Magnetic and dynamical photospheric disturbances observed during an M3.2 solar flare
这封信报告了一组全斯托克斯光谱偏振观测在近红外He I 10830 A光谱区,涵盖前,耀斑,和耀斑后阶段的M3.2类太阳耀斑。该耀斑起源于2013年5月17日,属于活动区NOAA 11748。我们在耀斑中探测到强烈的He I 10830 A辐射。He I三重态的红色分量的峰值与连续谱的强度比约为1.86。在耀斑期间,He I Stokes V比通常较大的Si I Stokes V剖面大得多,并且出现反转。四个Stokes剖面的光球Si I反演揭示了以下几个方面:(1)耀斑相期间光球中的磁场强度比耀斑前相减小甚至消失。然而,这种下降并不是永久性的。在耀斑之后,磁场在短时间内恢复其耀斑前的配置(即,在耀斑后30分钟内)。(2)在光球中,在耀斑爆发之前,视线速度表现出规则的颗粒状向上和向下流动模式。在耀斑期间,上升气流(蓝移)控制着耀斑产生的区域。已分别推导出深光球层和高光球层中~ $10^{-3}$和~ $10^{-4}$ g cm $^{-2}$ s $^{-1}$的蒸发率,它们能在大约400秒内使色球层密度增加两倍。
Light Bridge in a Developing Active Region. I. Observation of Light Bridge and its Dynamic Activity Phenomena
光桥是将太阳黑子和气孔的本影分割成更小块的明亮结构,已知在太阳活动区(AR)中产生各种各样的活动事件。人们还知道,光桥出现在新生太阳黑子的聚集过程中。这一系列论文的最终目标是揭示光桥的性质,在发展AR和活动事件的发生与光桥结构从观测和数值方法。本文利用日出、IRIS和太阳动力学观测站(SDO)的观测资料,研究了NOAA AR 11974中光桥的详细结构及其动力学活动现象。结果,我们发现,光桥有一个弱的,水平的磁场,这是从内部大规模对流上升流,并被强大的,相邻的孔隙垂直场包围。在桥上方的色球层,一个短暂的增亮现象反复间歇地发生,随后是一个周期性的黑暗浪涌喷射到更高的高度。我们的分析表明,增亮是由于低海拔地区的磁重联等离子体加热,而暗浪涌是从重联区喷出的冷,致密的等离子体。从观测结果中,我们得出结论,在光桥结构,如色球增亮和暗浪涌喷射的动态活动是由磁对流的光桥内的演变和它与周围的磁场的相互作用。
The Non-Eruptive Reconfiguration of a Quiescent Filament After a Nearby Active Region Emergence
University College London(伦敦大学学院);Mullard Space Science Laboratory(马拉德空间科学实验室);University of Vienna(维也纳大学);Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos/World Radiation Center(达沃斯物理气象观测台/世界辐射中心);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系统研究所);Northumbria University(诺森比亚大学);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)
High Altitude Observatory, NSF National Center for Atmospheric Research(美国国家科学基金会国家大气研究中心);Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory(洛马太阳与天文实验室)
Thermodynamic and magnetic evolution of an eruptive C-class solar flare observed with SST/TRIPPEL-SP
University of Oslo(奥斯陆大学);Rosseland Centre for Solar Physics, University of Oslo(奥斯陆大学罗瑟兰太阳物理中心);Institute for Solar Physics, Dept. of Astronomy, Stockholm University(斯德哥尔摩大学天文学系太阳物理研究所);Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所);Thüringer Landessternwarte(图林根州立天文台);Statkraft AS(Statkraft股份公司)