Fast Downflows Observed during a Polar Crown Filament Eruption
本研究报道了一次极冠暗条爆发中观测到的快速下行流现象,提出其源于磁通量绳与上方磁场结构的持续重联,可用于追踪爆发期间MFR的足点。
2024-08-28 astro-ph.SR
Simultaneous Transverse Oscillations of a Prominence and a Filament and Longitudinal Oscillation of another Filament Induced by a Single Shock Wave
我们提出了第一个立体和多普勒观测的同时横向振荡的日珥和灯丝和纵向振荡的另一个灯丝发射的一个单一的冲击波。利用H-α多普勒观测,我们得到了日珥轴上不同高度的三维振荡速度。结果表明,日珥在较高高度处有较大的振荡幅度和阻尼时间,但在不同高度处的周期是相同的(即,13.5分钟)。这表明日珥的振荡就像一个线性的垂直刚体,一端固定在太阳上。其中一个细丝在激波通过后表现出微弱的横向振荡,这可能是由于细丝的低高度和相互作用前激波的减弱(由于反射)。在激波通过后,在另一个灯丝中观察到大幅度的纵向振荡。速度振幅和周期分别约为26.8 km/s和80.3 min。我们建议,相对于传入的冲击波的法向量的灯丝或日珥的方向应该是一个重要的因素,发射横向或纵向的灯丝振荡。另外,横日珥的回复力很可能是重力和支撑磁场的磁张力的耦合作用,而纵向暗条振荡的恢复力很可能是重力和磁压力的合力。
2014-09-04 astro-ph.SR
Does a solar filament barb always correspond to a prominence foot?
太阳细丝是太阳盘面上的黑暗结构,具有细长的脊柱和从脊柱延伸出的几个倒钩。当出现在太阳边缘的上方时,一条暗条被称为日珥,它向下延伸到太阳表面有几英尺。人们通常认为,暗条倒钩只是突出的脚,从脊柱转向太阳表面。然而,最近注意到可能存在另一种动态类型的倒钩,其被提出是由于长丝线纵向振荡。如果是这样的话,动态倒钩就不会向下延伸到太阳表面。利用{ \it Solar Dynamics Observatory}和{ \it STEREO}卫星2011年6月5日对暗条倒钩的正交观测,证实暗条倒钩是由暗条线纵向振荡引起的。从侧面看,灯丝倒钩看起来像是沿着日珥脊柱的附录,并没有像脚一样向下延伸到太阳表面。
2020-03-27 astro-ph.SR
1.5D NLTE spectral synthesis of a 3D filament/prominence simulation
目的。我们在这里演示了如何最近开发的Lightweaver框架,使非LTE(NLTE)光谱合成可行的一个新的三维从头磁流体力学(MHD)灯丝/日珥模拟,在后处理步骤。方法.我们澄清了需要引入灯丝/特定的Lightweaver边界条件,准确地模拟入射色球辐射,并包括一个自洽和平滑变化的肢体暗化功能。结果从等温/等压模型进展到完全三维MHD细丝/日珥模拟中自洽生成的分层,我们发现我们的1.5D非局部热力学平衡Lightweaver合成与流行的氢Hα代理之间非常一致。我们计算了额外的线,包括Ca~ \textsc{ii} 8542以及光学厚度更大的Ca~ \textsc{ii} H&K & Mg~ \textsc{ii} h&k线,这些线没有可比的替代物存在,并探索了它们在暗条/日珥大气中的形成特性。结论. Lightweaver框架的多功能性与此扩展到1.5D灯丝/日珥模型,其中每个垂直列的瞬时3D MHD状态的光谱分析分别证明,不占(重要的)多维辐射效应。在观测和Lightweaver合成模拟的线芯对比中发现的一般一致性进一步验证了当前一代的太阳能灯丝/双折射模型,该模型是用MPI-AMRVAC数值构建的。
2022-11-27 astro-ph.SR
A new look at a polar crown cavity as observed by SDO/AIA
太阳动力学观测台于2010年2月发射,目前正在以高空间分辨率和高节奏提供前所未有的太阳活动观测,覆盖大气层的广泛温度层。我们的目的是定义一个极冠腔的结构和描述其在喷发过程中的演变。我们使用高节奏的SDO/AIA观测时间序列在304 ° C(50000 K)和171 ° C(0.6 MK),以确定结构的极冠腔及其相关的等离子体,以及在喷发的不同阶段的腔的演变。我们报告2010年6月13日记录的观测位于西北翼。我们观察到的日冕等离子体形状的磁场线与负曲率(U形)坐在底部的空腔。该腔位于极冠细丝材料的正上方。因此,我们观察到的内部部分的空腔以上的灯丝描述在经典的三部分组成的日冕物质抛射(CME)模型的灯丝,一个空腔和CME前。灯丝(在这种情况下是极冠灯丝)是腔的一部分,并从灯丝到CME前部形成连续的结构,由同心椭圆(在2D卡通中)描绘。我们建议将极冠空腔定义为位于密度较高的极冠细丝等离子体上方的密度耗尽,该等离子体由于重力而向下排出空腔。作为极冠灯丝的一部分,在不同的温度(从50000 K到0.6 MK)的等离子体被观察到在相同的位置上的腔倾角和持续的重力和磁场线的曲率之间的竞争。极冠空洞作为固体的喷发可分解为两个阶段:以0.6km/s的速度缓慢上升阶段和以25 km/s的平均速度加速阶段。
2011-07-18 astro-ph.EP astro-ph.SR
Hot prominence spicules launched from turbulent cool solar prominences
太阳灯丝是一种致密的冷凝结物,由稀薄的热日冕中的磁场支撑并隔热。它的演化和稳定性,导致爆发或消失,取决于它与周围的热日冕通过一个薄的过渡区,在那里温度急剧上升的耦合。然而,这个过渡区的加热和动力学仍然难以捉摸。我们报告的极端紫外线观测静止的灯丝从太阳动力学天文台,揭示突出针状物传播通过过渡区的日冕系统。这些细针状射流特征通过长丝中材料的湍流运动产生并加热到至少0.7 MK。我们认为日珥针状体不断地将加热的物质引导到日冕中,并有助于丝状体的蒸发和衰变。我们的研究结果揭示了在太阳和星际介质中经常观察到的磁化凝聚中的磁致加热。
2019-07-03 astro-ph.SR
A New Formation Mechanism of Counterstreaming Mass Flows in Filaments and the Doppler Bullseye Pattern in Prominences
本文通过立体观测和三维模拟,发现日珥一端的重复日冕喷流中部分等离子体因动能不足无法越过顶端而折返,形成反向流动质量流,进而解释了日珥多普勒牛眼图案的起源。
2025-04-22 astro-ph.SR
Three-dimensional velocity fields of the solar filament eruptions detected by CHASE
本研究利用CHASE的全日面光谱与成像数据,反演日珥和暗条爆发的三维运动学,发现两者初期均快速半圆扩张,后续分别呈现成功逃逸/失败回落特征且存在视线方向物质分裂,为暗条爆发三维研究提供观测支撑。
2024-01-30 astro-ph.SR
Collective Study of Polar Crown Filaments in the Past Four Solar Cycles
极冠丝(Polar Crown Filaments,PCF)是在磁极性反转线上方形成的,它将单极极场和最近的分散场与极性相反的活动区的尾部分隔开。光子晶体光纤的统计特性与太阳活动周期有关。因此,光子晶体光纤的研究对于了解太阳活动周期的变化,特别是延长的23周和当前的“异常”24周具有重要的意义。在这项研究中,我们使用1973年至2018年初的全盘Hα数据研究PCF,这些数据由Kanzelhohe太阳天文台(KSO)和大熊太阳天文台(BBSO)记录,1997年至2018年以数字形式记录,1973年至1996年以35 mm胶片(数字化)记录。PCF手动识别,因为他们的分段形状和接近肢体的位置没有处理好自动检测在以前的几项研究。我们的研究结果表明,光子晶体光纤开始向极在每个太阳活动周期的开始。当光子晶体光纤接近最大纬度时,极向场强度减小到零,随后发生反转。每转动一周,迁移率约为0.4 ~ 0.7度,具有明显的南北不对称性。在第21和23周期中,北半球的PCF迁移速度比南半球快。然而,在“异常”周期24中,南部PCF迁移更快,这与磁场和无线电发射的其他观测结果一致。此外,第23和24周期中无PCF的天数比前几个周期多。
2018-07-31 astro-ph.SR
Can We Distinguish the Source Region Location of Filament/Prominence Eruptions from the Sun-as-a-star H$α$ Spectrum?
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Science(中国科学院国家天文台);School of Astronomy and Space Science, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学天文与空间科学学院);Key Laboratory of Dark Matter and Space Astronomy, Purple Mountain Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院紫金山天文台暗物质与空间天文重点实验室);School of Astronomy and Space Science, University of Science and Technology of China(中国科学技术大学天文与空间科学学院);National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家空间科学中心)
研究通过分析不同源区域位置的太阳Hα光谱特征,探讨如何从空间未解析的Hα光谱中推断恒星丝状/日冕喷射的源区域。
2026-05-11 astro-ph.SR
Three-Dimensional Reconstruction of an Erupting Filament with SDO and STEREO Observations
2010年8月1日,一个全球性的太阳事件发生,几乎涉及整个太阳面向地球的一面。该事件主要包括一次C3.2耀斑、一次极冠暗条爆发和两次地球定向日冕物质抛射(CME)。太阳动力学天文台(SDO)和日地关系天文台(STEREO)的观测结果表明,所有的活动都耦合在一起,这表明磁喷发具有全球性。我们重建的三维几何形状的极冠细丝从三个不同的观点(立体声A,B和SDO)的第一次使用的意见。花丝经历了两次喷发过程。首先,暗条的主体上升,同时也向低纬地区移动,倾角变化48度,在大气成像组合的视场中仅在高度和纬度方向上扩展。我们研究了沿暗条不同位置的真实速度和加速度,发现在这次喷发过程中,最高的位置总是具有最大的加速度。在第一次喷发的后期,部分丝状物质从东侧分离。该物质显示出抛体运动,并以141.8 km/s的恒定速度向西移动。这可能意味着极冠丝至少由两组磁系组成。
2011-07-07 astro-ph.SR
Formation and Evolution of Transient Prominence Bubbles Driven by Erupting Mini-filaments
研究利用高分辨率Hα观测提出瞬变II型日珥气泡由爆发迷你暗条驱动,并揭示其快速膨胀、碰撞坍缩及羽流形成机制。
2024-05-08 astro-ph.SR
Transverse oscillation of prominence and filament induced by an EUV wave from the farside of the Sun
本研究通过多角度观测分析2014年9月1日太阳背面EUV波引发的日珥与暗条横向振荡,验证了CME驱动激波、EUV波自由传播的机制,同时测得振荡参数、径向磁场强度及EUV波速度。
2024-01-29 astro-ph.SR
Mass of prominences experiencing failed eruptions
许多太阳灯丝/日冕爆发表明爆发失败,当一个灯丝开始突然开始上升,然后减速并停在日冕的某个更高的高度。火山喷发终止的机制尚不清楚。能够阻止喷发的限制力之一是重力。使用一个简单的模型的部分载流环圈锚定到光球和光球磁场测量的潜在磁场外推到日冕的边界条件,我们估计的质量15喷发的细丝。长丝质量值在$4\times10^{15}$ - $270\times10^{16}$ g范围内显示出相当宽的分布。大多数丝状体的质量位于范围的中间,与早先根据光谱和白光观测所作的估计一致。
2021-03-05 astro-ph.SR
Destabilization of a Solar Prominence/Filament Field System by a Series of Eight Homologous Eruptive Flares
同源耀斑是在同一活动区重复发生的耀斑,具有相似的结构和形态。2011年6月16日至17日,活动区NOAA 11237发生了一系列至少8次同源耀斑。附近的一个日珥/暗条扎根于活动区,位于冕洞底部附近。从SDO/AIA观测到的活动区位于太阳的东南边缘,从STEREO/EUVI-B观测到的活动区位于盘面上。这种双重视角使我们能够详细地研究在重复爆发系统的磁场中夹带的日珥/暗条物质的行为。每一次爆发都主要局限在日珥/暗条空腔系统(PFCS)中,但会将热物质排出。携带和包含喷射的热物质的场与PFCS相互作用并使其膨胀,导致PFCS近似与同源喷发同步逐步上升。第八次爆发触发PFCS缓慢向外移动,伴随着微弱的日冕变暗。当PFCS缓慢喷发时,活动区的核心发生了最后一次喷发耀斑,导致EUVI-B图像强烈变暗,并驱逐了日冕物质抛射(CME)。一种可能的情况是,重复的同源耀斑可能逐渐破坏PFCS的稳定性,其随后的爆发消除了活动区上方的场,从而导致了抛射耀斑、强调光和CME。
2015-08-08 astro-ph.SR
Inferring physical parameters of solar filaments from simultaneous longitudinal and transverse oscillations
本研究利用贝叶斯方法,通过同时观测日冕的纵向和横向振荡,推断其磁通管长度和扭数,揭示了日冕物理参数的约束条件。
2026-01-06 astro-ph.SR
Failed prominence eruptions near 24 cycle maximum
我们分析了2013年5月至2014年7月期间在24个太阳活动周极大期附近观测到的16次失败的暗条爆发。在所有研究的失败喷发中,在上升过程中没有观察到明显的丝状刺旋转,这不支持触发喷发的扭结不稳定机制。我们计算潜在的磁场分布在电晕以上的初始位置的灯丝,研究其高度依赖性。在7个事件中,衰减指数$n$的垂直分布是单调的。其他9个事件发生在具有之字形或马鞍形n-剖面的区域。鞍底附近的水平场的方向相对于其在初始暗条位置的方向转动超过100个$^\circ$,这揭示了在这些区域中具有零点的四极磁位形。爆发的细丝在总洛伦兹力向上指向的零点上方停止。能够终止暗条上升并平衡洛伦兹力的最合理的力是引力。
2020-03-29 astro-ph.SR
Magnetic Dip Found in a Quiescent Prominence Foot via Observation and Simulation
针对倒钩磁场方向的悖论,本文通过观测发现宁静日珥足中存在向上弯曲的磁凹陷,并结合磁摩擦模拟形成类似结构,揭示了日珥磁场结构,对日珥爆发和日冕物质抛射研究至关重要。
2025-09-24 astro-ph.SR
Mass estimates of rapidly-moving prominence material from high-cadence EUV images
我们提出了一种新的方法,用于确定柱密度喷发细丝材料使用国家的最先进的多波长成像数据。许多关于暗条/日珥结构的先前工作可以分为使用多色方法和有针对性的活动观测的研究,以及使用天气观测的研究,通常只有一个或两个波长。优越的时间分辨率,灵敏度和来自太阳动力学天文台先进成像组件的数据的近同步性使我们能够结合这两种技术,使用光电离连续不透明度来确定灯丝材料中氢的空间分布。我们采用的组合技术SDO/AIA观测的灯丝爆发在壮观的日冕物质抛射2011年6月7日。由此产生的“多色不透明度成像”方法提供了一种强大的方法来跟踪部分电离气体,因为它定期通过太阳大气层喷发,而不需要协调观测,从而很容易为这些喷发结构的模型提供定期,现实的质量分布估计。
2013-02-08 astro-ph.SR
Formation of Polar Crown Filaments Magnetic Fields by Supergranular Helicity Injection
通过磁摩擦数值模拟,研究超米粒螺旋注入对极冠冕环磁场形成的影响,发现其产生剪切场和磁通量绳,并揭示PIL倾斜与弯曲对MFRs形成的作用。
2024-03-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph
First Simultaneous Observation of H-alpha Moreton Wave, EUV Wave, and Filament/Prominence Oscillations
我们报告的第一个同时观测的H-α摩尔顿波,相应的EUV快冠波,和一个缓慢而明亮的EUV波(典型的EIT波)。与2011年8月9日发生在活动区NOAA 11263的X6.9耀斑相关,我们在京都大学飞田天文台的太阳磁活动研究望远镜(SMART)拍摄的H-α图像中观察到了Moreton波。在太阳动力学天文台(SDO)上的大气成像组件(AIA)获得的EUV图像中,我们不仅发现了相应的EUV快速“明亮”日冕波,而且还发现了与H-α Moreton波无关的EUV快速“微弱”波。我们还发现了一个慢的EUV波,这对应于一个典型的EIT波。此外,我们第一次在H-α和EUV图像中同时观察到日珥和暗条的振荡。为了触发由耀斑相关的日冕扰动的振荡,我们预计日冕波一样快的快模MHD波的速度约为570 - 800公里/秒。这些速度与观测到的Moreton波和EUV快日冕波的速度一致。
2011-12-27 astro-ph.SR
Study of the excitation of large amplitude oscillations in a prominence by nearby flares
本研究分析2015年3月14-15日暗条部分爆发事件,通过时距技术、AIA通道分析和DEM技术,揭示附近耀斑(而非喷流)通过耀斑后环与暗条磁场重连触发大振幅振荡的机制。
2024-10-14 astro-ph.SR
On the magnetism and dynamics of prominence legs hosting tornadoes
太阳龙卷风是在极紫外线下观察到的黑暗垂直的平行结构,与日珥腿和丝状倒钩有关。它们的真实性质和与磁共振的关系需要了解它们的磁结构和动力学性质。最近,出现了一个争论:磁场组织形成垂直,螺旋结构或它是占主导地位的水平?关于它们的动态,龙卷风真的在旋转还是只是一种视觉错觉?在这里,我们分析了四个连续的光谱偏振扫描的一个突出主办龙卷风的腿,这有助于我们阐明他们的磁性和动力学特性。我们发现,磁场是非常顺利的所有日珥,可能是一个固有的属性的日冕领域。日珥的腿垂直螺旋领域,表现出缓慢的时间变化可能与原纤维的运动。关于动力学,我们认为:1)如果旋转存在,它是间歇性的,持续不超过一个小时,2)观察到的速度模式也与振荡速度模式(波)一致。
2016-05-04 astro-ph.SR
Physics of Solar Prominences: II - Magnetic Structure and Dynamics
本文综述了太阳辐射的观测和模型。本文重点介绍了日珥研究的四个方面的最新进展:(1)从观测和模型中推导出的磁结构,(2)日珥等离子体动力学(形成和流动),(3)日珥中的磁流体动力学(MHD)波,(4)日珥所在暗条通道的形成和大尺度模式。最后,突出研究中的几个突出问题进行了讨论,以及解决这些问题所需的观测和模型。
2010-01-11 astro-ph.SR
On the robustness of the pendulum model for large-amplitude longitudinal oscillations in prominences
大振幅纵向振荡(LALO)是太阳活动的壮观表现。在这样的事件中,附近的高能扰动会引起暗条的周期性运动,其位移与暗条本身的大小相当,速度大于20 km/s。提出了用沿刚性磁场投影的重力作为回复力的钟摆模型来解释这些事件。然而,可以反对的是,在磁场对重日珥的质量运动起反应的现实情况下,简化的钟摆模型可能不再有效。我们已经进行了非线性的时间相关的数值模拟LALO考虑倾斜磁场线结构。在这项工作中,我们证明,即使是相对较弱的磁场的钟摆模型工作得很好。因此,我们验证了钟摆模型,并显示其鲁棒性,具有重要意义的日珥地震学的目的。利用这个模型,可以推断出支撑日珥的倾斜磁力线的几何形状。
2015-12-16 astro-ph.SR
Eruption of prominence triggered by coronal rain in the solar atmosphere observed by SDO/AIA and Stereo/EUVI
太阳大气中日冕物质抛射(CME)的触发过程尚未完全了解。我们使用从不同的航天器在几个波长的观测,以检测一个日珥/灯丝的不稳定过程,随后爆发的CME。SDO航天器获得了304、171、193和211飞秒的谱线时间序列,STEREO航天器获得了304、171、195和284飞秒的谱线时间序列。2011年11月8日至23日期间,SDO,STEREO_A和STEREO_B在不同角度观测到日珥/暗条系统。观测结果显示,在11月20日20:00 UT,一个巨大的龙卷风开始在日珥底部附近发展,后来导致出现日冕雨(11月21日16:00 UT),从日珥的主质量下降。日冕雨一直持续到11月22日20:20 UT,并导致日珥不稳定,之后在11月22日22:30 UT发生了CME。我们认为,由于日冕雨的质量损失可能会导致不稳定的连续性和随后的爆发。观测从日冕物质的主要部分落下的日冕雨可用于预测空间天气。
2021-10-04 astro-ph.SR
Polarimetric Properties of Flux-Ropes and Sheared Arcades in Coronal Prominence Cavities
日冕磁场是太阳动力学事件的主要驱动力。某些红外日冕发射线的线偏振和圆偏振信号包含有关磁场的信息,并且为了访问该信息,必须使用正演或反演方法。我们研究了三种适用于极冠灯丝腔的日冕磁结构,通过正向计算产生合成极化数据。我们分析这些正演数据,以确定每个模型的区别特征。我们的结论是,它是可能的,以区分圆柱形磁通绳,spheromak磁通绳,和剪切拱廊使用日冕偏振测量。如果其中一个模型被发现与观测测量结果一致,这将意味着对某些静止细丝周围的磁性形态的积极识别,这将导致对它们如何形成以及为什么爆发的更好理解。
2013-04-29 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic Waves in a Partially Ionized Filament Thread
振荡和传播波在细丝的高分辨率观测中很常见,即,太阳灯丝/双折射的精细结构。由于日珥等离子体的温度通常在10^4 K的量级,因此日珥等离子体只被部分电离。在本文中,我们研究的中性粒子对波的传播在一个丝状线程模拟为一个部分电离的均匀磁通量管嵌入在一个均匀的和完全电离的日冕等离子体。电阻磁流体动力学基本方程中考虑了欧姆和双极磁扩散。我们数值计算扭结,慢,阿尔芬线性MHD模式的本征频率,并在某些情况下获得解析近似。我们发现,传播模式的存在受到纵向波数的临界值的存在。特别是,扭结波和阿尔芬波的下限和上限频率截止分别归因于平行于和垂直于磁场线的磁扩散。慢模只有一个较低的截止频率,这是由垂直磁扩散引起的,并受电离度的影响很大。此外,离子中性碰撞是最有效的阻尼机制短波长,而欧姆扩散占主导地位的长波长制度。
2009-05-06 astro-ph.SR
Reconstructing 3D Magnetic Topology of On-disk Prominence Bubbles from Stereoscopic Observations
气泡,在静止的气泡(细丝)下面的半圆形空隙,在过去的十年中得到了广泛的研究。然而,迄今为止,由于缺乏对磁盘光球磁场的观测,气泡的磁性无法得到验证。在这里,我们第一次发现并研究了2019年3月18日基于NVST,SDO和STEREO-A的立体观测的细丝倒钩周围的盘上日珥气泡。在高分辨率NVST H $α$图像中,该气泡具有清晰的拱形边界,投影宽度为$\thicksim$ 26 μ m。结合SDO和STEREO-A图像,我们进一步重建了气泡边界的三维结构,其最大高度为$\thicksim$ 15.6 μ m。从气泡周围的外推3D磁场推导出的挤压因子Q图描绘了一个明显的拱形,形状的界面,高度为$\thicksim$ 11 μ m,这与观察到的气泡边界的重建的3D结构一致。在界面之下有一组磁环,它植根于周围的光球磁斑。为了更有说服力,2019年6月10日的另一个磁盘泡沫作为补充。根据这些结果从磁盘上的气泡观测,我们认为,气泡的边界对应的界面之间的日珥下降(倒钩)和潜在的磁环扎根附近。因此,我们可以合理地推测,这个气泡可以在一个暗条倒钩周围形成,而在暗条倒钩下面有一个光球磁斑。
2021-03-14 astro-ph.SR
Prominence instability and CMEs triggered by massive coronal rain in the solar atmosphere
日珥不稳定性的触发过程和由此产生的日冕物质抛射还没有完全被理解。日珥是由抵抗重力的洛伦兹力维持的,因此日冕雨导致日珥质量的减少可能会导致力平衡的改变,从而导致结构的不稳定。我们的目的是研究日冕雨对日珥稳定性和随后爆发的日冕物质抛射影响的观测证据。我们从不同角度使用AIA/SDO和SECCHI/STEREO航天器的同步观测来跟踪日珥/暗条的动态,并研究日冕雨在其不稳定性中的作用。使用SDO和STEREO获得的观测结果分析了2011-2012年期间观察到的三种不同的折射率/细丝。在这三种情况下,来自日珥体的大量日冕雨导致日珥的不稳定,随后导致CME的爆发。上升过程分为缓慢上升和快速上升两个阶段。日冕雨引发了初始的不稳定性缓慢上升,导致了18-28小时后的最终不稳定(快速上升阶段)。估算的日冕雨滴携带的质量通量表明,在质量损失40%后,日冕物质流变得不稳定。我们认为,最初的缓慢上升阶段是由大量日冕雨引起的日珥质量损失所触发的,而快速上升阶段,即随后的不稳定性,是由环面不稳定性和/或与上覆日冕场的磁重联所引起的。因此,日冕雨触发了日冕物质抛射的不稳定性和随之而来的日冕物质抛射。如果是这样的话,那么日冕雨可以用来预测日冕物质抛射,从而改善空间天气的预测。
2021-10-04 astro-ph.SR
On the dynamics, thermodynamics and fine structure of virtual erupting filaments
KU Leuven(鲁汶大学);Nanjing University(南京大学);Universidad de Mendoza(门多萨大学)
研究喷发纤维的动态、加热机制及精细结构,通过MHD方程模拟探索磁重联与热传导对日冕物质抛射早期演化的影响。
2026-02-17 astro-ph.SR
The formation of `columns crowns' by jets interacting with a circumstellar dense shell
我们进行三维流体动力学模拟的两个相反的射流,相互作用的球形慢风,包括一个更密集的壳嵌入其中,并获得一个双极星云的两个叶是由两个连接的气泡和瑞利-泰勒不稳定的舌头,从外部气泡突出,形成“列冠”。这些喷气式飞机在17年的短暂时间内发射,并在缓慢的风中膨胀出一个双极星云。当双极结构遇到致密壳层时,相互作用导致两个叶中的每一个分裂成两个连接的气泡。这种相互作用容易产生瑞利-泰勒不稳定性,形成从外部气泡突出的舌状物。圆柱的底部在外部气泡的表面上形成一个环,该结构类似于我们称之为圆柱冠的皇冠。这个结构类似于,但不完全相同,从双极行星状星云门策尔~3的叶突出的许多细丝。我们讨论了我们的结果与Menzel~3结构的比较,以及可以调和差异的方法,并可能通过包含更多成分的喷流-壳层相互作用模拟来成功地再现Menzel~3的精确结构。
2018-09-06 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic Waves in Partially Ionized Prominence Plasmas
日珥或丝状体是生活在日冕中的部分电离等离子体的冷云。地面和空间的观测已经证实存在的振荡运动的磁共振,他们已被解释的磁流体动力学(MHD)波。现有的观测证据指出,这些振荡运动在短的空间和时间尺度上被一些仍然不为人所知的物理机制所阻尼。由于振荡是部分电离的等离子体,因此能够抑制这些振荡的潜在机制可能是离子-中性碰撞。在这里,我们将回顾在日珥等离子体中部分电离对MHD波的影响方面所做的工作。
2012-01-18 astro-ph.SR
Kinematics and helicity evolution of a loop-like eruptive prominence
我们的目标是研究环状日珥在爆发过程中的形态学、运动学和螺旋度的演化。我们使用来自AIA/SDO,EUVI/STEREO和LASCO/SoHO的多仪器观测。利用太阳活动的磁通量绳模型研究了环状爆发日珥的运动学、形态学、几何学和螺旋度演化。日珥喷发演化为高度膨胀的扭曲环,两条腿固定在色球层的一个谱区。爆发过程包括日珥激活、加速和等速阶段。日珥主体由围绕日珥主轴的左旋(逆时针)扭曲螺纹组成。火山爆发时的扭曲度估计为6 π(3圈)。日珥在收缩到最初位置之前达到了526毫米的最大高度,并在爆发后两天在同一地点部分重组。然而,这次喷射引发了LASCO C2中看到的CME。日珥位于日冕物质抛射磁场配置的北部边缘,因此,背景磁场相对于暗条位置是不对称的。从日珥运动学的角度分析了等离子体团下落的物理条件。同样的日珥体扭曲和扭动的符号,以及在激活相之后超过临界值2pi的扭曲量,表明可能存在扭结不稳定性的条件。在突出体及其周围的任何地方都没有观察到磁重联的迹象。爆发后的暗条/日珥下降和两天后在同一地点的部分重组表明爆发的局限性。不对称的背景磁场可能在喷发失败中起了重要作用。
2012-02-21 astro-ph.SR
Solar Magnetized Tornadoes: Rotational Motion in a Tornado-like Prominence
Su等人在2012年提出了一种新的解释,认为细丝的形成和喷发是由表面上的漩涡驱动的旋转磁性结构。当这些结构出现在边缘上方时,它们被认为是类似龙卷风的风暴。它们可能作为等离子体的来源和细丝的扭曲起着关键作用。然而,没有观测成功区分旋转运动的磁结构在龙卷风般的湍流从其他运动,如振荡和逆流等离子体流。在这里,我们报告的证据旋转运动在一个龙卷风般的突出。两条日冕线的光谱观测是由一个专门设计的Hinode/EIS观测程序获得的。这些数据揭示了在日珥腿中存在冷的和百万度的热等离子体,支持所谓的“日冕过渡区”。日珥两侧相反的速度和它们持续的时间演化,以及SDO/AIA暗结构中明显的周期性运动,表明冷、热等离子体都有一个旋转运动,速度为$\sim$ 5 km s $^{-1}$ .
2014-03-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Response of the solar atmosphere to flux emergence: With emergence-driven prominence formation
本研究通过2.5维磁流体动力学模拟,探究了不同强度和角度的浮现通量与背景磁场的相互作用,揭示了磁重联驱动多结构形成的规律,提出了通量浮现供给注入的新型日珥形成机制,为太阳爆发研究提供了新见解。
2025-05-06 astro-ph.SR
Structure and dynamics of erupting solar prominences using the Rolling Hough Transform: Toward a feature-oriented classification
本文提出空间滚动霍夫变换(RHT)算法应用于日珥结构与动力学研究,通过SDO/AIA观测数据对宁静太阳爆发和极冠日珥激活事件进行分阶段分析,建立了径向与切向结构分类方法,为日珥分类和动力学理解提供了新视角。
2025-05-30 astro-ph.SR
The effects of magnetic-field geometry on longitudinal oscillations of solar prominences
我们研究了太阳暗条磁结构的几何形状对大振幅纵向振荡的影响。一个代表性的灯丝通量管被建模为由一个冷线程中心的浸渍部分与热冠状区域两侧。我们已经找到了系统的正常模式,并建立所观察到的纵向振荡与基本模式很好地描述。当日珥和日冕之间的曲率半径较小或中等,密度差较大或中等时,主要的回复力是太阳引力。在这种全波描述的振荡的振荡频率的一个简单的表达式,其中的压力驱动项引入了一个小的修正。我们还发现,简正模几乎与管的热区域的几何形状无关。我们的结论是,所观察到的大幅度纵向振荡驱动的投影重力沿通量管,并强烈影响的曲率的倾角的磁场中的线程驻留。
2012-07-26 astro-ph.SR
Formation and evolution of a multi-threaded prominence
研究了暗条通道及其上覆拱廊中日珥等离子体的形成和演化过程。我们建立了一个三维的时间依赖模型的中间静止日珥。我们结合磁场结构与一维独立模拟的许多通量管,一个三维剪切双拱圈,其中的热非平衡过程支配等离子体的演变。我们发现日冕中的凝聚体可以分为两类:线状凝聚体和团块状凝聚体。螺纹是大量的凝聚,徘徊在磁场线下降。斑点是普遍存在的小凝聚体,产生于整个暗条和覆盖的拱状磁结构中,并迅速下降到色球层。螺纹是总质量的主要贡献者。假设有一个合理的填充因子,日珥的总质量与观测结果是一致的。线程的运动基本上是水平的,而斑点沿着场向各个方向移动。两个群体的峰值速度相当。我们已经产生了合成图像的整个结构中的H $α$代理和在两个EUV通道的AIA仪器搭载SDO,从而显示等离子体在冷,暖,热的温度。我们的系统的预测差分发射措施同意非常好的观测。我们的结论是剪切拱状磁结构和热非平衡驱动的等离子体行为很好地符合典型的中间磁共振的丰富的观测证据。
2012-01-17 astro-ph.SR
A Three-Dimensional Velocity of an Erupting Prominence Prior to a Coronal Mass Ejection
我们提出了一个详细的三维(3D)视图的日珥喷发,日冕环扩张,和日冕物质抛射(CME)与M4.4耀斑发生在2011年3月8日在活动区NOAA 11165。耀斑监测望远镜(FMT)搬迁到秘鲁伊卡大学后,成功地获得了耀斑和暗条喷射的全圆盘H $α$图像。通过对H $α$谱线附近的多波长观测,得到了H $α$日珥爆发的三维速度场。{ \it太阳动态观测台}上的大气成像仪组件和{ \it日地关系观测台-未来}卫星上的极紫外成像仪也获得了极紫外特征。我们发现,在爆发的暗条与日冕磁场碰撞之后,一些日冕环开始扩张,导致了一个清晰的日冕物质抛射的生长。我们还讨论了膨胀环与周围日冕磁场之间的多重相互作用所驱动的日冕物质抛射的后续活动。
2021-01-21 astro-ph.SR
The Thermal Instability of Solar Prominence Threads
在高分辨率的图像中,太阳黑子和暗条的精细结构看起来像又细又长的线。在对细丝的H-α观测中,一些细丝在它们似乎褪色并最终消失之前只能观察到5 - 20分钟,这表明这些细丝的寿命可能很短。不稳定性的存在可能是这种快速消失的原因。在这里,我们研究的日珥线程的热不稳定性作为其突然消失的H-α观测的解释。我们将日珥线建模为一个磁管,日珥条件嵌入日冕环境中。我们假设在横向方向上的物理性质的变化,使温度和密度连续变化从内部到外部的值在一个不均匀的过渡层,代表特定的双折射电晕过渡区(PCTR)的线程。我们使用非绝热和电阻磁流体动力学方程,其中包括由于热传导平行和垂直于磁场,辐射损耗,加热,和磁扩散的条款。我们结合分析和数值方法来研究线性扰动的平衡态,专注于不稳定的热解决方案。我们发现,热模式是不稳定的PCTR的温度高于80,000 K,大约。这些模式与温度扰动有关,由于等离子体的快速加热或冷却,温度扰动会导致平衡的变化。对于典型的突出参数,不稳定的时间尺度是几分钟的顺序,是独立的线程的PCTR内的温度分布的形式。这一结果表明,热不稳定性可能发挥了重要的作用,在观察线程的寿命短。
2011-02-11 astro-ph.SR
Energy release from impacting prominence material following the 2011 June 7 eruption
太阳暗条表现出一系列类似喷发的动态活动,从暗条质量和周围磁结构的全部或部分喷发(如日冕物质抛射(CME))到完全受限或“失败”的喷发。2011年6月7日,SDO和STEREO上的多台仪器观察到一个巨大的丝状体部分喷发。这一事件的一个有趣的方面是太阳大气层的反应,因为在重力的影响下,非逃逸物质向内下落。撞击地点显示出明显的证据,表明由于能量释放,观测到的极紫外波长变亮。两个合理的物理机制解释的增亮被认为是:加热的等离子体由于压缩等离子体的撞击材料的动能,或低线圈的磁场和碰撞材料所携带的字段之间的重连。通过分析几个SDO/AIA波长的增亮发射,并将撞击物质的动能(7.6 x 10^26 - 5.8 x 10^27尔格)与辐射能(1.9 x 10^25 - 2.5 x 10^26尔格)进行比较,我们发现,在观测到的增亮中,能量释放的主要机制是等离子体压缩。
2013-09-06 astro-ph.SR
Damping of filament thread oscillations: effect of the slow continuum
小振幅的横向振荡通常在高分辨率的细丝观测中看到,即太阳细丝/双折射的精细结构,并且通常在几个周期内阻尼。扭结波模式支持的线程机构提供了一致的解释,这些观察到的振荡。在所提出的机制来解释扭结模式阻尼,共振吸收在阿尔芬连续似乎是最有效的,因为它产生的阻尼时间约3个周期。然而,对于非零β等离子体和典型的日珥条件,扭结模式也共振耦合到慢(或尖)连续模式,这可以进一步减少阻尼时间。在这封信中,我们首次通过分析和数值方法探讨了缓慢连续体对横向线振荡阻尼的影响。线模型由均匀的圆柱形等离子体、不均匀的过渡层和均匀的日冕等离子体组成。我们发现,由于慢共振的扭结模式的阻尼是远远低于由于阿尔芬共振的效率。
2009-03-19 astro-ph.SR
Prominence Formation and Oscillations
日珥,或称暗条,是太阳大气中一种引人注目的现象。除了它们自身丰富的特征和动力学外,它们还与许多其他活动有关,如太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)。在过去的几年里,我们一直在研究日珥的形成,振荡和喷发通过数据分析和辐射流体动力学和磁流体动力学(MHD)模拟。本文综述了我们在这方面的研究进展,包括:(1)在更新辐射冷却函数后,日冕凝结的速度比以前的工作有所加快:(2)一旦形成种子凝结,即使蒸发停止,它也可以通过虹吸流自发地生长;(3)得到了日珥螺纹长度与各种参数之间的标度律,表明高折射率的日珥螺纹往往较短,(4)长时间的日珥异相振荡可能是日珥爆发和日冕物质抛射的前兆;(5)振荡日珥线的集合可以解释逆流运动。
2014-07-05 astro-ph.SR
Prominence and Filament Eruptions Observed by the Solar Dynamics Observatory: Statistical Properties, Kinematics, and Online Catalog
本文对太阳动力学观测站(SDO)上的大气成像组件(AIA)观测到的日珥和暗条爆发进行了统计研究。记录了从太阳物理事件知识库(HEK)中挑选出来的904个事件的几个属性,并将其纳入在线目录供一般使用。这些特征包括丝状体和喷发类型,喷发对称性和方向,明显的扭曲和扭动运动,以及垂直螺纹和冠状腔的存在。相关的耀斑和白光日冕物质抛射(CME)也被记录下来。每种属性的总费率以及它们在灯丝类型之间的差异。我们还研究了106个肢体事件的运动学特征的不同的缓慢和快速上升阶段经常表现出的灯丝喷发。平均快升起始高度、慢升持续时间、慢升速度、最大视场速度和最大视场加速度分别为83 Mm、4.4小时、2.1 km/s、106 km/s和111 m/s^2。所有参数的对数正态概率分布类似于日冕物质抛射速度。纬度和快速上升的起始高度之间的正相关性被发现,我们归因于相应的负相关的平均垂直磁场梯度,或衰减指数,估计从位场源表面(PFSS)外推。我们还发现,在快速上升的起始点的衰减指数平均为1.1,与理论上的临界不稳定阈值为直电流通道。最后,我们探讨推导的运动学性质和明显的扭曲运动之间的关系。我们发现,事件与明显的扭曲有显着更快的CME速度和显着较低的快速上升的起始高度,这些值和磁通绳螺旋度之间的关系。
2015-05-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph
24 synoptic maps of average magnetic field in 296 prominences measured by the Hanle effect during the ascending phase of solar cycle 21
目的:我们提出了24个太阳暗条的天气图,其中平均明确的磁场矢量的296个连续性与Pic-du-Midi观测确定1974年和1982年之间。这是第21个周期的上升阶段。方法:通过解释在$_3$ D \ion{He}{i}线中观察到的Hanle效应来确定磁场。利用以前关于日珥场极性和日珥手征的结果解决了基本的不确定性。出于准确性的原因,在每个突起中对测量值进行平均。结果:结果是双重的。首先,可以观察到从一条中性线到下一条中性线的交变场方向。第二,一个一般的字段对齐被发现沿太阳南北场是扭曲的差分旋转效应。提供了磁感应强度及其磁场坐标的数值数据,作为与本文相关的在线材料。
2021-01-18 astro-ph.SR
Ultra Low-Frequency Oscillations of a Solar Filament in Hα Revealed With the Data of the Global Oscillation Network Group (Gong)
全球振荡网络小组(GONG)地面望远镜在H-α线上获得的数据为研究色球细丝(静止日珥)的长周期振荡提供了机会。首次在5天时间序列的基础上,结合GONG三个观测站的观测,在日盘上一个长寿命暗丝的振荡中可靠地探测到一个周期在20 ~ 30小时之间的新的超低模。
2016-02-09 astro-ph.SR
Magnetic structure of an activated filament in a flaring active region
虽然人们对静态磁致伸缩中的磁场进行了广泛的研究,但对激活磁致伸缩中的磁场却知之甚少。本文介绍了耀斑活动区激活暗条的磁场结构的观测结果。我们研究,特别是,它的磁结构和视线流在其早期激活阶段,不久之前,它显示出旋转的迹象。我们反演了在特内里费岛VTT观测到的色球He I 10830 A三线态和光球Si I 10827 A线的Stokes轮廓。利用这些反演结果,我们提出和解释的速度和磁场的第一张地图中获得的激活灯丝,在光球和色球。在暗条的色球层中发现了多达5种不同的磁性成分,而在暗条之外,一个单一的成分就足以重现观测结果。显示向上流动的磁性部件优选地朝向细丝的中心定位,而向下流动沿着细丝的外围集中。此外,向上流动的气体与相对于光球的极性相反的磁性配置相关联,而向下流动的气体与相同极性的配置相关联。激活的灯丝具有相当复杂的结构。尽管如此,在正常配置中,它与磁通绳兼容,尽管是扭曲的磁通绳。观测结果最好用上升的通量绳来解释,其中一部分细丝材料仍然稳定地储存(向上流动的材料,随着场上升),而另一部分不再稳定地储存并沿着场线向下流动。
2013-12-10 astro-ph.SR
Short Term Topological Changes of Coronal Holes Associated with Prominence Eruptions and Subsequent CMEs
我们研究了赤道和极地冕洞(CH)边界的短期拓扑变化,如它们的面积和解体的变化,与附近(15 $^\circ$距离内)的静止日珥磁场导致爆发和随后的日冕物质抛射(CME)的重联。这里介绍的例子对应于最近的太阳极小年2008年和2009年。我们考虑一天的时间窗口之间的CH拓扑结构的变化和日珥爆发和爆发的CME的开始和结束时间。为了建立这种关联,我们考虑了与日珥/暗条的不稳定性,CME的发生以及CME之后的后续演变有关的观测条件。我们发现了CH边界的短期局部拓扑变化与它们附近亮点的形成/消失之间的关联,以及整个CH内部的短期拓扑变化与附近静止不动的爆发之间的关联,随后出现一个或多个CME。
2012-08-08 astro-ph.SR
Damping mechanisms for oscillations in solar prominences
小振幅振荡是双折射/灯丝中常见的特征。这些振荡似乎是本地的性质,与日珥等离子体的精细结构,同时流动和逆流也存在。现有的观测证据表明,小振幅振荡,激发后,阻尼在短的空间和时间尺度上的一些尚未很好地确定的物理机制(S)。通常,这些振荡已被解释为线性磁流体动力学(MHD)波,本文回顾了最近提出的理论阻尼机制,以解释所观察到的衰减尺度。这些机制包括通过非绝热过程的热效应、质量流、非均匀介质中的共振阻尼和部分电离效应。通过将每个机制产生的空间和时间尺度与从观测中获得的尺度进行比较,评估每个机制的相关性。最后讨论了日珥地震学的最新理论成果在日珥地震学中的应用,旨在确定日珥等离子体中难以直接测量的物理参数。
2010-03-23 astro-ph.SR
Tornado-Like Evolution of A Kink-Unstable Solar Prominence
我们在2014年11月1日报道了一个静止日珥的龙卷风状演变。日珥的东段首先缓慢上升,转变成一个高出边缘约150毫米的拱形结构;然后,拱在左手方向上适度地扭动,而原本黑暗的日珥物质在Fe IX 171~ 175的通带中发射,在翘曲拱的东边缘出现了辫状结构,辫状结构的解体与EUV的瞬时增亮有关,有助于形成幕状结构(CLS)。如果从上面看,CLS由无数绕垂直方向逆时针旋转的线状环组成。观察到加热的突出物材料沿着这些环滑动并落在细丝通道外部。龙卷风最终解体,剩余的物质沿着一个大约一整圈的左旋螺旋路径飞行,通过立体重建证实,进入日珥稳定的西部部分的空腔。我们认为日珥的龙卷风状演化是由螺旋扭折不稳定性控制的,而CLS是通过日珥场和上覆日冕场之间的磁重联形成的。
2016-11-15 astro-ph.SR
Apparent Solar Tornado - Like Prominences
太阳动力学天文台(SDO)最近的高分辨率观测重新唤起了人们对古老而迷人的太阳龙卷风状双折射现象的兴趣。这类连续性最早是由Pettit(1932)提出的,他对它们进行了多年的研究。与SDO观测到的龙卷风相似的观测结果已经由Secchi(1877)在他著名的《Le Soleil》中记录下来。SDO获得的高分辨率和高节奏的多波长数据表明,这些龙卷风的外观主要是一种错觉,由于投影效应。我们讨论了两种不同的情况下,在肢体上的连续性可能会出现类似龙卷风的行为。一个明显的旋涡运动的情况下,在突出的脊柱和倒钩产生的(主要是)2D逆流等离子体运动沿突出的脊柱和倒钩连同振荡沿个别线程。另一种视旋转运动是在日珥空洞中观察到的,它是由沿日珥空洞内部扭曲的磁场和沿日珥空洞的三维等离子体运动产生的,如投影在边缘上所见。因此,“龙卷风”的印象要么来自逆流和振荡,要么来自等离子体运动沿磁场线在天空平面上的投影,而不是来自围绕(表观)垂直或水平轴的真正旋涡运动。我们讨论了龙卷风般的连续性,灯丝倒钩,并在其基地光球涡旋之间的联系。
2013-07-08 astro-ph.SR
Anti-parallel EUV flows observed along active region filament threads with Hi-C
等离子体流动的双折射/细丝已经观察了很多年,并保持有价值的线索,这些结构内的质量和能量平衡。这些流动的先前观测主要来自H-α和冷EUV线(例如,304 A),其中对突出螺纹尺寸的估计受到可用仪器的分辨率的限制。以前已经从这些冷等离子体观测中推断出了“反蒸汽”流的证据,但现在,这些流第一次直接沿着百万度日冕内的基本细丝(在193 A)成像。在这项工作中,我们提出了一个活跃的区域灯丝观察Hi-C表现出反平行流沿相邻的细丝线程的意见。提供了SDO/AIA和HMI的补充数据。Hi-C的超高空间和时间分辨率允许测量反平行流速(70-80 km/s),并给出单个股的可分辨厚度(0.8“+/-0.1”)的指示。使用EM位点分析估计等离子体流的温度分布为log T(K)= 5.45 +/- 0.10。我们发现,SDO/AIA不能清楚地观察到这些反平行流,也不能测量他们的速度或线程宽度,由于其较大的像素大小。我们认为,反平行/逆流流动可能是司空见惯的所有灯丝,目前没有观察到EUV由于目前的仪器空间分辨率。
2013-06-21 astro-ph.SR
Modeling multiphase plasma in the corona: prominences and rain
本文回顾多相日冕等离子体研究进展,概述日珥、冕雨等现象的自洽形成模型,揭示其共同物理起源,说明热不稳定性的触发作用及相关影响因素,并提出未来建模的核心挑战。
2025-10-29 astro-ph.SR