Following our predictions on detectability, very weak lines of the SH molecules have been reported as identified in the photospheric spectrum of the Sun. This could be the first detection of a mercapto radical in the solar spectrum, thus placing confidence in the solar abundance of Sulfur. The observations additionally tested the utilized theoretical band oscillator strength. Sunspots being cooler than the photosphere are the hosts to a large number of molecular species. However, owing to photospheric radiation scattered into the observed umbra, the discoverers could not detect the lines of SH in the sunspot spectrum where they are expected to show larger than the photospheric equivalent widths (EWs in short). Detection of weak lines in photospheric spectrum coupled with a no-detection of the relatively strong same lines in the sunspot spectrum might cause doubts on the detection itself. The above problem is investigated here in detail with a choice on photospheric and sunspot models and micro-turbulence values. The new results indicate that the predicted sunspot lines are about half intense than reported before and the lines remain of detectable strengths. Further, a need for a laboratory determination of oscillator strengths is felt.
Inversions of synthetic umbral flashes: selection of wavelength sampling
成像光谱仪是用于获取太阳数据的常用仪器。它们在选定的波长位置记录准单色图像。通过扫描线的光谱范围,可以获得具有中等光谱分辨率的FoV的二维图。在这项工作中,我们评估质量的分光偏振反演得到的各种波长的采样期间的阴影闪光。我们计算了太阳黑子中非线性波传播的数值模拟,并使用NLTE程序NICOLE在阴影闪光期间构造了Ca II 8542谱线中的合成Stokes剖面。斯托克斯分布的光谱分辨率被降级到不同的情况下的波长覆盖范围的差异。分析了大量的波长采样,并通过将推断的色球温度、速度和磁场与数值模拟的色球实际值进行比较来评估反演的性能。反演结果中的误差在很大程度上取决于波长点在谱线轮廓上的位置。随着光谱分辨率的提高,推断的磁场得到改善。在速度和温度的情况下,低光谱分辨率数据产生的反演大气与实际值相匹配,可与具有更高分辨率的波长采样相媲美,同时在数据采集中提供更高的时间节奏。我们验证了NLTE反演的光谱偏振数据从Ca II 8542在阴影闪烁,在此期间,由于冲击波的传播,大气发生突然的戏剧性变化。我们的研究结果有利于使用精细的光谱分辨率的分析,专注于推断的磁场,而温度和速度波动的估计可以用较低的光谱分辨率。
The formation of small-scale umbral brightenings in sunspot atmospheres
太阳黑子的大气是高度不均匀的,具有准稳定和瞬时的特征,如“本影微喷流”和暗纤维状事件。我们试图了解小规模的本影增亮(SSUBs;类似于本影微射流)的形态学特性和形成机制,并了解这些事件与短动态原纤维,本影闪光和本影点之间的联系是否可以建立。使用了对Ca II H线进行采样的SST滤波图时间序列和CRISP全斯托克斯15点Ca II 8542 A线扫描数据集。在太阳黑子本影中发现的54个SSUB的平均寿命和长度分别为44.2秒(sigma=20秒)和0.56”(sigma=0.14”)。这些事件的空间定位和形态演变进行了调查,发现没有证据的抛物线或弹道轮廓,也没有偏好与本影闪光共空间形成。斯托克斯V剖面反转的存在提供了证据,表明这些事件可以通过色球层中的激波发展形成。弱场近似的应用表明,视线磁场的变化并不是导致谱线轮廓改变的原因,并表明热力学效应是发射增加的实际原因。最后,一个子集的SSUBs被观察到形成在脚点的短动态原纤维。总的来说,我们发现这些事件的空间位置与本影点和本影闪光的发生之间没有相关性。然而,SSUBs的寿命和光谱特征与本影闪光相当,并且位于短动态原纤维的足点处,在红移阶段期间或结束时。因此,这些特征可能是由于纤维状物质在重力作用下返回时在低层大气中受到冲击而形成的。
Detection of emission in the Si i 1082.7 nm line core in sunspot umbrae
我们分析了分光偏振太阳黑子本影观测在近红外Si i 1082.7 nm线考虑NLTE效应。这些数据是用安装在德国GREGOR望远镜上的GRIS仪器获得的。一个点扩散函数(PSF)的构造使用之前的水星观测与GRIS和由自适应光学系统的GREGOR望远镜提供的信息。然后使用主成分分析反卷积方法从PSF中对数据进行反卷积,并通过NICOLE反演代码进行分析。在去除散射光的影响后,Si i 1082.7nm谱线似乎是在观测到的黑子本影中发射的。我们展示了本影轮廓的谱线形状如何随着散射光的量而发生显着变化。事实上,连续谱的强度范围平均从安静太阳连续谱强度的44%到大约20%。推断的水平与当前模型预测和经验本影模型一致。目前的本影经验模型不能再现在去卷积本影斯托克斯轮廓的排放。NLTE反演的结果表明,为了获得Si i 1082.7 nm谱线中的发射,温度分层应首先具有位于约log τ-2处的峰,并且当移动到过渡区时在较低的高度处开始上升。据我们所知,这是第一次在太阳黑子本影区的发射中看到Si i 1082.7 nm线。结果表明,目前本影模式的温度层结可能比预期的更复杂,过渡区位于太阳黑子本影上方较低的高度。我们的发现可能会提供深入了解为什么太阳黑子本影辐射在毫米光谱范围内是小于目前的经验本影模型预测。
New assignments of the CaH $A^{2}Π-X^{2}Σ^{+}$ transitions in the sunspot umbral spectrum and effective temperature estimation using molecular lines
The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI(高级研究大学院大学);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);Astrobiology Center(天体生物学中心);University of Toyama(富山大学);Subaru Telescope, National Astronomical Observatory of Japan(昴星望远镜,日本国立天文台);Kyoto University(京都大学)
目标。了解太阳黑子本影色球层的形态。我们调查,如果观察到的水平结构的光谱核心的钙II H线是短暂的视觉冲击动力学更稳定的结构所造成的,并检查它们的关系与观测的H-α线。方法.过滤图在核心的钙II H和H-α线与瑞典1米太阳望远镜观察。我们利用一种技术,创建复合图像和水平跟踪闪光传播。结果我们发现0“15宽的水平结构,在所有的三个目标太阳黑子,为每一个闪光的视宁度是中等至良好的。离散的暗结构被确定为至少两个本影闪光是稳定的,以及结构的系统,生活长达24分钟。我们发现了具有类似稳定性的极端延伸结构的情况,其中一个这样的结构显示出5”的范围。其中一些结构在H-α中有对应关系,但我们无法找到每次出现的一一对应关系。如果暗条纹形成于与本影闪光相同的高度,那么对于所有三个被分析的太阳黑子来说,都存在强烈偏离垂直方向的结构系统。结论.长寿命的Ca II H平行水平结构是太阳黑子本影中常见且可能永远存在的特征。如果本影色球层中的磁场确实与这些结构一致,那么就需要重新审视目前对典型本影的理论理解。
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。
Chromospheric resonator model for sunspot revealed by multi-height observation of umbral wave
Key Laboratory of Solar Activity and Space Weather, School of Aerospace, Harbin Institute of Technology, Shenzhen, Guangdong, China(哈尔滨工业大学深圳学院航天学院太阳活动与空间天气重点实验室);Shenzhen Key Laboratory of Numerical Prediction for Space Storm, School of Aerospace, Harbin Institute of Technology, Shenzhen, Guangdong, China(哈尔滨工业大学深圳学院航天学院空间风暴数值预测深圳市重点实验室);Department of Physics, Indian Institute of Technology (BHU), Varanasi-221005, India(印度瓦拉纳西贝拿勒斯印度理工学院物理系)
在太阳黑子本影区,对流在很大程度上被强磁场所抑制。以前的测量报告可以忽略不计的对流在影核。基于此,许多研究以本影为零参考来计算周围活动区的多普勒速度。为了弄清本影最暗部分的对流运动量,我们以前所未有的准确度和精度直接测量了多普勒速度。我们用德国真空塔望远镜的激光绝对参考光谱仪(LARS)对太阳黑子本影进行了光谱观测。激光频率梳能够校准高分辨率光谱仪和绝对波长位置。一个彻底的光谱校准,包括参考波长的测量,产生的谱线Ti i 5713.9 nm的多普勒频移的不确定性约为5 m s-1。测得的多普勒频移是本影对流和磁声波的组合。对于对流移动的分析,我们对每个序列进行时间平均以减少叠加的波信号。与宁静太阳中高达-350 m s-1的对流蓝移相比,太阳黑子本影产生约-30 m s-1的强烈减少的对流蓝移。{W}e发现太阳黑子本影中的速度与磁场强度显著相关,但也与定义钛线深度的本影温度显著相关。垂直向上运动随场强的增加而减小。将线性近似外推到零磁场再现了测量到的安静太阳蓝移。简单地将黑子本影作为光球多普勒图计算的零速度参考,可能意味着系统速度误差。
Chromospheric and photospheric properties of sunspots as inferred from Stokes inversions under magneto-hydrostatic and non-local-thermodynamic equilibrium
Institut für Sonnenphysik(太阳物理研究所);Institute for Solar Physics, Department of Astronomy, Stockholm University(斯德哥尔摩大学天文学系太阳物理研究所);Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(波茨坦阿诺德·爱因斯坦天文 Leibniz 研究所);ETH Zürich, Institute for Particle Physics and Astrophysics(苏黎世联邦理工学院粒子物理与天体物理研究所);Istituto ricerche solari Aldo e Cele Daccò (IRSOL), Faculty of Informatics, Università della Svizzera italiana(意大利瑞士大学信息学院阿尔多和塞莱达科太阳研究所以及研究所)
Variation in sunspot properties between 1999 and 2011 as observed with the Tenerife Infrared Polarimeter
本文研究了太阳活动第23周下降相和第24周开始时太阳黑子的磁场强度和本影强度的变化。我们分析了从1999年到2011年用德国真空塔望远镜的特内里费红外偏振计观测到的183个太阳黑子的样本。磁场强度是从一个近红外谱线中的斯托克斯-V信号的塞曼分裂得到的,所述近红外谱线为Fe I 1564.8 nm、Fe I 1089.6 nm或Si I 1082.7 nm。这避免了来自无场安静的太阳环境的非偏振杂散光的影响。测量了最小阴影连续强度和最小阴影面积。发现第23太阳周后期太阳黑子有一个系统的变弱趋势,具有比循环开始时更小的最大磁场强度。随着时间的推移,磁场强度的下降约为94 G/年,这远远超出了预期的统计波动,因为接近周期最大值(14 G/年)的太阳黑子数量较多。在相同的时间间隔内,连续强度的本影增加的速度为1.3(± 0.4)%的Ic/年,而本影面积没有显示出任何趋势以上的统计方差。在新的第24周,太阳黑子的场强比第23周末的高,而连续谱强度比第23周末的低,从而中断了这一趋势。与初始阶段相比,太阳黑子在太阳周期的后期阶段具有本质上较弱的场强和较亮的本影,其面积没有任何显着变化。在新的周期中,太阳黑子的场强突然增加,这表明周期变化在任何跨周期的长期趋势中占主导地位。我们发现,在整个周期中,场强略有下降,强度增加,这是一个长期趋势。
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。