Failed Eruption of a Filament as a Driver for Vertical Oscillations of Coronal Loops
我们目前的观测失败的喷发的磁通量绳记录在2004年7月14日的M6.2耀斑。主要使用TRACE 171 μ m和1600 μ m滤光片进行观察。耀斑伴随着磁结构的不稳定,被观察为暗条爆发。在最初的加速之后,爆发速度减慢,最后被覆盖的日冕环阻止。观测结果表明,整个事件可以用太阳耀斑的四极模型很好地描述。失败的喷发拉伸了上面的环,然后他们被观察到振荡。我们能够在TRACE图像中观察到清晰的振荡运动的垂直偏振。得到的振荡运动参数为:初始振幅9520 km,周期377 s,指数衰减时间500 s。分析的事件是Wang和Solanki(2004)发现的第一个全球垂直扭折波样本之后的第二个。
2011-05-05 astro-ph.SR
The eruption of a small-scale emerging flux rope as the driver of an M-class flare and a coronal mass ejection
太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)是太阳中最强大的爆炸。它们是潜在破坏性空间天气条件的主要来源。然而,其启动的可能原因仍然存在争议。利用BBSO NST的高分辨率观测资料,结合太阳动力学观测站(SDO)的观测资料,我们观测到了一个大黑子附近出现的小尺度通量绳,它的爆发产生了M级耀斑和日冕物质抛射。静态非线性力自由场(NLFFF)外推以及日冕三维磁场动态演化的数据驱动MHD建模表明了小尺度磁绳的存在。在磁绳出现期间,观测到磁绳足点处的卫星太阳黑子旋转。与此同时,洛伦兹力、磁场能量、垂直电流和横向磁场在此阶段增加。来自磁通量出现和扭曲磁场的自由能足以为M级耀斑提供动力。这些观测首次呈现了从小尺度磁绳出现到太阳爆发产生的完整过程。
2017-07-01 astro-ph.SR
The Driver of Coronal Mass Ejections in the Low Corona: A Flux Rope
最近的太阳动力学观测表明,日冕物质抛射(CME)由一个多温度结构组成:一个热的通量绳和一个冷的前沿(LF)。通量绳首先在大气成像组件94 A和131 A通带中表现为扭曲的热通道。在CME的脉冲加速阶段,扭曲的热通道沿极性反转线上升并发展成半圆形的磁通绳状结构。与此同时,上升的热通道压缩周围的磁场和等离子体,它们相继堆叠成CME LF。本文详细研究了分别发生在2011年3月7日和2011年3月8日的两次观测良好的CME。每个人都与M级耀斑有关。通过运动学分析,我们发现:(1)热通道的上升早于CME LF的首次出现和伴随的耀斑爆发;(2)热通道的速度总是快于LF的速度,至少在AIA的视场内是这样。因此,热通道作为一个连续的驱动器的CME的形成和爆发的早期加速阶段。随后,这两个日冕物质抛射的白光图像可以很好地再现了梯度圆柱壳通量绳模型。这些结果表明,预先存在的磁通绳起着关键作用,在CME的启动和形成。
2012-11-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Generating transverse loop oscillations through a steady-flow driver
近年来,日冕环中横向驻波振荡的无衰减状态一直是许多观测和数值研究的主题,重点是它们的物理特性,以及它们对日冕地震学和波加热的重要性。然而,这些振荡背后的驱动机制尚未给出明确的答案,大多数研究都集中在使用周期性的足迹驱动程序作为激发它们的手段。在本文中,我们的目标是探索这些驻波的概念是自我维持的振荡,由恒定的背景流驱动。为此,我们使用PLUTO代码,进行$3$ D磁流体动力学模拟的重力分层直通量管在日冕环境中,在存在弱流的情况下,围绕环,垂直于其轴。一旦这种流动被牢固地建立起来,横向振荡开始,主要由一个驻波的基本扭结模式,而二次谐波的存在被揭示,与频率比的基本模式附近的观察到的衰减振荡。在我们的模拟中也建立了涡旋脱落的存在,这与振荡器及其周围等离子体之间的“滑动”相互作用有关。因此,我们提出了一个概念验证的自振荡的日冕循环,我们提出它作为一种机制,可以解释所观察到的衰减少的横向振荡的日冕循环。
2020-07-27 astro-ph.SR
Polarization of decayless kink oscillations in a 3D MHD coronal loop model
Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系统研究所);The University of Graz(格拉茨大学);Institut für Sonnenphysik (KIS)(太阳物理研究所)
本研究通过三维磁流体动力学模拟首次展示了无衰减kink振荡的自洽产生,并揭示其线性极化特性,支持自维持波驱动机制。
2026-01-07 astro-ph.SR
New analytical and numerical models of solar coronal loop: I. Application to forced vertical kink oscillations
目的。我们构建了一个新的太阳日冕环的分析模型,它是嵌入在一个重力分层和磁约束的大气。在此解析模型的基础上,我们设计了一个日冕环的数值模型。我们采用它进行数值模拟的垂直扭结振荡的外部驱动器激发。方法.我们的太阳大气模型是通过采用一个现实的温度分布和指定的弯曲磁场线,构成一个日冕环。该回路由2D理想磁流体动力学方程描述,并由FLASH代码数值求解。结果垂直扭折振荡是由光球顶部的垂直速度分量中的周期驱动器激发的。对于振幅为3 km/s的受迫驱动器,激发的振荡在其速度上表现出约1.2 km/s的振幅,并且环顶点在约100 km的位移上以其振幅振荡。结论.新设计的日冕环的分析模型被用于数值模拟的垂直扭结振荡,这与最近的观测结果的衰减无扭结振荡激发太阳环。该模型将对日冕环中的波和等离子体动力学的研究产生进一步的影响,揭示局部太阳大气中的能量和质量传输机制的物理学。
2014-11-27 astro-ph.SR
Effect of Coronal Loop Structure on Wave Heating by Phase Mixing
日冕加热背后的机制仍然无法直接观察和建立可行的理论过程模型,对日冕结构的后续影响是评估可能的加热机制的关键工具之一。通过磁流体力学(MHD)横波的相位混合的波加热已被提出作为一种可能的方式来转换为热能的磁能,但越来越多的MHD模型表明,这是不是一个足够有效的机制。我们模拟加热的横向MHD波的相位混合在各种配置,调查是否某些情况下可以提高加热足以维持百万度的日冕和评估的影响的传播和相位混合的横向MHD波的边界壳的结构的日冕环。我们使用三维MHD模拟预先存在的密度增强磁化介质和边界驱动器,以触发传播的横波具有相同的功率谱测量的COMP。我们考虑不同的密度结构,边界条件在非驱动足点,驱动器的特性,和不同形式的磁阻率。我们发现,不同的初始密度结构影响的边界壳的演变和一些驱动配置增强产生的热耗散的MHD波。特别是,在更大的空间尺度和更高的耗散系数相干的驱动程序产生显着的加热,但它仍然是不够的。我们的结论是,虽然横向MHD波的相位混合是不太可能维持的热结构的电晕,有配置,允许这种机制的效率提高。我们提供了可能的签名,以确定这种配置的存在,如位置的加热是沿着日冕环沉积
2020-09-09 astro-ph.SR
Photospheric Kelvin--Helmholtz Vortices as Possible Drivers of Coronal Heating: Implications of the DKIST Observations
Embry-Riddle Aeronautical University(埃默里-里德航空大学);Center for Space and Atmospheric Research, Embry-Riddle Aeronautical University(埃默里-里德航空大学空间与大气研究中心)
研究以DKIST观测的光球层KH涡旋为对象,估算其作为跨尺度等离子体加热驱动源的可能性,推导相关能量、磁场及加热数据,提出需检验向上传输的结论。
2026-08-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Small-scale filament eruptions as the driver of solar coronal hole X-ray jets
太阳X射线喷流显然是由喷流底部的闭合磁场与周围的“开放”场重联的爆发形成的(1,2)。在被广泛接受的“新兴通量”模型中,这种重联发生在开放场和新兴闭合场之间的电流片上,并且还产生了通常在喷流底部边缘观察到的紧凑的热增亮(1,3)。在这里,我们报告的高分辨率X射线和EUV观测的20个随机选择的X射线喷流在极冕洞。在每一个喷流中,与出射通量模型相反,引发日冕物质抛射(CME)(4-7)的一个小型的暗条喷发驱动着产生喷流的重联,而紧凑的热增亮是由携带微物质的喷发闭合场的分支的内部重联造成的,类似于大规模喷发的太阳耀斑。以前的观测发现,一些喷流是由基场喷发驱动的(8- 10,12),但只有一个这样的研究,只有一个喷流,暂时质疑新兴通量模型(13)。我们的观测结果支持这样的观点,即太阳暗条爆发是由一个基本的爆炸性磁过程造成的,这个过程发生在很大的尺度上,从最大的CME/耀斑爆发到X射线喷流,甚至可能到更小的喷流,这些喷流是为日冕加热提供动力的候选者(10,14,15)。以前,人们根据不同的观测结果,并基于喷发的微丝通量绳的不同起源,绘制了一幅与我们的观测结果相似的图像(见方法)。
2017-05-09 astro-ph.SR
Heating effects from driven transverse and Alfvén waves in coronal loops
最近的数值研究表明,日冕环的横向运动可以引起开尔文-亥姆霍兹不稳定性(KHI)。这一过程在日冕加热中可能很重要,因为它会导致小空间尺度等离子体相互作用的能量耗散。与此同时,最近在SDO/AIA观测中发现了日冕环中的小振幅无衰减振荡。我们在日冕环中模拟这种振荡,并研究波加热效应,分别考虑扭结和Alfv{é}n驱动器和通量管底部的混合驱动器。横向振荡和Alfv{é}n振荡都可以导致KHI。同时,在环路中建立的Alfv{é}n振荡将经历相位混合.这两个过程都会产生小的空间尺度结构,这有助于波能的耗散。事实上,我们观察到环路区域的内能和温度的增加。对于包含混合扭结和Alfv{é}n驱动器的模拟,加热更加明显。这意味着,混合波模式可以导致更有效的能量耗散在湍流状态的等离子体和KHI涡作为一种代理,以消散能量在其他波模式。此外,我们还获得了使用FoMo代码的正演模拟结果。我们得到的前向模型是非常相似的无衰减振荡的观测。由于仪器分辨率的限制,既不能观察到Alfv{é}n模,也不能观察到精细结构。因此,数值研究表明,Alfv{é}n模式可能会与扭结模式共存,导致加热增强。
2018-11-19 astro-ph.SR
Kelvin-Helmholtz instability and heating in oscillating loops perturbed by power-law transverse wave drivers
本文用 PLUTO 模拟随机幂律横波足点驱动的重力分层日冕环,揭示宽带与低频成分对 KH 不稳定性、湍动变形、扰动传播及足点加热的作用。
2024-06-17 astro-ph.SR
Contribution of mode coupling and phase-mixing of Alfvén waves to coronal heating
日冕中阿尔文波的相位混合被认为是解释日冕加热的一个可能的候选者。虽然这种情况得到了日冕中携带足够波能的无处不在的振荡的观测和描述小尺度结构中能量集中的理论模型的支持,但仍然不清楚这种波能是否可以维持百万度的日冕。这项工作的目的是评估有多少能量可以通过在圆柱形日冕结构(如日冕环)中传播Alfvénic波引发的相混合过程转换,并估计对日冕加热的影响。为此,我们运行3D磁流体模拟的磁化圆柱体的阿尔文速度变化通过边界壳和一个脚点驱动器被设置为触发扭结模式,该模式耦合到扭转阿尔文模式的边界壳。这些阿尔文波预计相混合和系统允许我们研究随后的热能沉积。我们运行参考模拟来解释主要过程,然后改变模拟参数。当我们考虑高值的磁阻和强足点驱动器时,我们发现i)相混合导致$10^5$ K或更少数量级的温度增加,这取决于边界壳层的结构,ii)这种能量能够平衡仅在加热所涉及的局部区域中的辐射损失,iii)以及驱动器的边界层和持久性如何影响系统的热结构。我们的结论是,由于我们采用的极端物理参数和对系统加热的适度影响,相混合不太可能在全球范围内对日冕加热做出贡献。
2017-03-16 astro-ph.SR
What drives decayless kink oscillations in active region coronal loops on the Sun?
本文研究了活动区日冕环系统中的无衰减扭折振荡现象。使用两种不同仪器的高分辨率观测,即太阳轨道器上的极紫外线成像仪(EUI)和太阳动力学天文台上的大气成像组件(AIA),我们连续三天跟踪这些AR循环一小时。我们的研究结果表明,显着更高的分辨率EUI数据相比,AIA数据解决无衰减波。此外,相同的环路系统在第2天表现出许多这种无衰减振荡,而在第3天,我们检测到很少的振荡,而在第1天,我们根本没有发现。对光球磁场数据的分析表明,在大多数时候,这些环植根于太阳黑子,那里通常不存在超颗粒流。这表明,超颗粒流,这是经常调用的驱动程序的无衰减波,不一定是驱动这样的振荡在我们的观察。同样,我们的研究结果也对这些波的其他可能驱动因素提出了质疑,例如回路足点附近的纵波的瞬态驱动因素或模式转换。总之,通过我们的分析,我们发现,没有一个通常怀疑的来源提出驱动活动区循环中的无衰减振荡似乎是在这一事件中运行,因此,对难以捉摸的波驱动器的搜索需要继续。
2022-09-09 astro-ph.SR
Three-dimensional MHD modeling of propagating disturbances in fan-like coronal loops
准周期性传播强度扰动(PD)已被观察到在大日冕环的EUV图像超过十年,并被广泛接受为慢磁声波。然而,日出/EIS的光谱观测显示它们与持续的日冕上升流有关,这一解释值得商榷。出于这种情况下,日冕上升流可能是由零星的加热事件(nanofares)在循环基地产生的众多个人的流动脉冲的累积结果,我们构建了一个速度驱动器与重复的微小脉冲,其能量频率分布遵循耀斑幂律缩放。然后,我们进行三维MHD建模的理想化的双极活动区,通过应用这种宽带速度驱动器的大冠状循环出现在计算域中打开的足点。我们的模型成功地再现了PD与观察到的类似功能,并表明,任何上升流脉冲不可避免地激发慢磁声波扰动沿环路传播。我们发现,所产生的PD的波签名占主导地位,因为它们的传播速度是一致的,在流动的存在下的波的速度,和注入的流量迅速减速与高度。我们的模拟结果表明,所观察到的PD和相关的持续上升流可能是由小规模的脉冲加热事件(nanoflares)在循环的基础上,和流动和波可能都有助于PD在较低的高度。
2013-08-12 astro-ph.SR
Amplitudes and energy fluxes of simulated decayless kink oscillations
最近使用SDO航天器上的大气成像组件(AIA)仪器进行的观测表明存在无衰变的日冕扭结振荡。这些横向振荡与耀斑或日冕物质抛射等任何外部现象无关,并且表现出比外部激发的衰减振荡明显更低的振幅。数值研究已经成功地再现了这种无衰减振荡的形式的脚点驱动的驻波在日冕环路,并把它们作为一个可能的机制,波加热的太阳日冕。我们的目的是调查观察到的振幅的振荡和输入的能量通量从不同的驱动程序之间的相关性。我们进行3D MHD模拟在单一的,直的,密度增强的日冕通量管不同的驱动程序,在重力的存在。在不同的谱线的合成图像构造与使用的FoMo代码。Kelvin-Helmholtz不稳定性的发展导致通量管和热电晕之间的等离子体混合。一旦KHI完全发展,无衰减振荡的振幅仅显示与驱动强度的弱相关性。我们发现,低振幅无衰减扭结振荡可能对应于宁静太阳辐射损失的顺序显着的能量通量。从我们的合成成像数据的输入能量通量和观察到的振幅之间的明确的相关性不能建立。驱动因子越强,线宽估计能通量的值越高。最后,估计的能量通量的光谱数据的LOS角的影响,有利于结合分析的成像和光谱数据的单振荡回路。
2019-06-05 astro-ph.SR
Contribution of observed multi frequency spectrum of Alfvén waves to coronal heating
虽然有观测迹象表明,横向MHD波携带足够的能量来维持日冕的热结构,但尚不清楚这种能量是否可以有效地转化为热量。阿尔文波的相位混合被认为是一种候选机制,因为它可以产生横向梯度,其中磁能可以转换为热能。然而,相位混合是一个过程,关键取决于横向振荡的振幅和周期,直到最近,我们才获得了一个完整的测量电晕中的横向振荡的功率谱。我们的目标是调查所产生的加热相混合的横向振荡触发的抖振的日冕循环,从观测到的日冕功率谱,以及这些持续振荡的结构上的日冕循环的影响。我们考虑一个三维MHD模型的活动区冠状环,我们扰动其足点与二维水平驱动器,代表一个随机的抖振运动的循环足点。我们的驱动器是由1000个脉冲叠加产生观察到的功率谱。我们发现,太阳日冕中观测到的功率谱通过相位混合提供的加热不足以维持百万度的活动区日冕。我们还发现,开尔文-亥姆霍兹不稳定性的发展可能是一个共同的现象,在日冕环,可能会影响他们的表观寿命。这项研究的结论是,不太可能的阿尔文波的相位混合所观察到的横向日冕环振荡的功率谱可以加热活动区的日冕。然而,横波可以在小尺度结构的发展中发挥重要作用。
2019-01-08 astro-ph.SR
Effects of external flow on resonant absorption of coronal loop kink oscillations driven by an external fast wave: Selective excitation problem
共振吸收被认为是冕环振荡和等离子体加热的阻尼的一个重要机制。我们研究了日冕环扭结振荡的共振吸收的外部驱动程序,如耀斑的假设,有一个中间剪切流区周围的环。我们发现,对于长冠环共振吸收可以高度增强或减少敏感地依赖于流量的大小和方向和流动区域的空间范围时,过渡层是薄的。对于短冠环,需要高流速和厚的过渡层才能有实质的共振吸收。我们提供了一个潜在的图片来解释的结果,外部阿尔文速度和相速度的波是重要的参数。这些结果表明,剪切流区显著地改变了外部波能量向环中的传输,这可能导致日冕环振荡的选择性激发。
2021-05-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A data-driven physics-based transport model of solar energetic particles accelerated by coronal mass ejection shocks propagating through the solar coronal and heliospheric magnetic fields
本研究构建了数据驱动的基于物理的太阳高能粒子输运模型,求解五维聚焦输运方程,应用于2011年11月3日CME事件,无需通量归一化即可重现多航天器观测,解释了该绕日SEP事件的成因。
2022-12-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Association of 3He-Rich Solar Energetic Particles with Large-Scale Coronal Waves
小的富含3He的太阳高能粒子(SEP)事件通常与极紫外(EUV)喷流和窄日冕物质抛射(CME)有关,它们被认为是磁重联的特征,涉及到向行星际空间开放的磁力线。这些事件中的元素和同位素分馏被认为是由局限于耀斑现场的过程造成的。在这项研究中,我们确定了32个3He丰富的SEP事件在太阳活动极小期2007 - 2010年期间,由高级成分探测器观测到的地球附近,并检查他们的太阳源与高分辨率的日地关系天文台(STEREO)EUV图像。STEREO-A在地球的前方,首次提供了对富含氦-3的耀斑的直接观测,这些耀斑通常位于太阳的西半球。令人惊讶的是,我们发现,在这次调查中,大约一半的3He丰富的SEP事件与大规模的EUV日冕波。对波前传播、源耀斑分布和日冕磁场联系的研究表明,极紫外波可能影响富3He SEP向行星际空间的注入。
2016-09-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetic Reconnection as the Driver of the Solar Wind
我们目前的EUV太阳观测显示无所不在的喷射活动的证据驱动的小规模磁重联在太阳日冕的基础。我们认为,加热和驱动太阳风的物理机制是无处不在的小尺度喷射活动形式的磁重联(即,a.k.a.喷气机)。这种喷射活动,就像太阳风和日冕等离子体的加热一样,是无处不在的,不管太阳活动周期的阶段。每一个事件都是由相反极性的磁场的小规模重联产生的,产生了一个短暂的热等离子体和阿尔文波喷入日冕。这些小喷流事件的离散性质导致了日冕的间歇性外流,这些外流在远离太阳传播时均匀化并形成太阳风。这一发现确立了太阳和恒星大气中小尺度磁重联在理解日冕加热和太阳风加速等普遍现象方面的重要性。基于以前的分析,连接之字形的磁网络,我们还认为,这些新的观察可能提供之间的联系,在基地的日冕和之字形太阳风现象的磁活动。这些新的观测结果需要放在更大的背景下来考虑磁重联的作用和太阳大气中喷射的不同形式。
2023-01-03 astro-ph.SR physics.space-ph
On the relationship of shock waves to flares and coronal mass ejections
背景:米波II型爆发是对日冕中冲击波最直接的诊断。目的:关于日冕激波的起源有两种主要的相互竞争的观点:它们起源于耀斑的压力脉冲点燃的冲击波,或者是由于日冕物质抛射(CME)引起的活塞驱动的激波。我们研究了三个观测良好的II型爆发,试图对它们的起源进行更严格的限制。研究方法:第二类爆发由ARTEMIS无线电摄谱仪观测,并由Nançay射电日像仪至少在两个频率上成像。为了利用投影效应,我们选择了发生在远离磁盘中心的事件。结果:在所有事件中,观察到耀斑和CME。在第一次事件中,冲击波的速度约为4200 km/s,而CME的速度约为850 km/s。这种差异排除了日冕物质抛射作为主要冲击驱动器的可能性。日冕物质抛射可能在另一个冲击的点火中发挥了作用,该冲击发生在高速冲击之后。CME驱动器也被排除在第二个事件之外,因为日冕物质抛射数据中出现的CME与II型爆发不同步。在第三个事件中,CME的运动学是由结合EUV和白光数据确定的,与II型爆发的运动学基本一致,因此,冲击可能是CME驱动的。结论:我们的研究表明,可能导致产生日冕冲击的条件的多样性。
2011-05-06 astro-ph.SR
Role of the Solar Minimum in the Waiting Time Distribution Throughout the Heliosphere
我们探讨了各种等待时间数据集的过程,遵循非平稳泊松分布与正弦驱动程序的尾部。分析,我们发现,这种过程的大的等待时间的分布可以描述使用幂律斜率为-2.5。我们表明,这一结果适用于更广泛的任何非平稳泊松过程驱动周期性。这类过程的例子包括太阳耀斑、日冕物质抛射、地磁暴和亚暴。我们还讨论了幂律如何具体涉及到其最小值附近的司机的行为。
2021-05-12 astro-ph.SR physics.space-ph
The effects of driving time scales on heating in a coronal arcade
上下文AC和DC加热在维持电晕温度方面的相对重要性没有得到很好的限制。目标。研究光球驱动的特征时间尺度对冕拱内能量注入和耗散的影响。方法.我们已经进行了三维MHD模拟的脚点驱动施加在拱廊。我们修改了典型的驱动时间尺度,以了解使用AC和DC驱动器获得的加热效率。我们考虑了注入坡印廷通量和耗散制度的能量释放的性质的影响。结果对于相同的驱动振幅和复杂性,长时间尺度的运动能够注入一个更大的坡印亭通量的日冕。因此,在非理想的制度,缓慢的应力运动的结果在更大的增加等离子体温度比波状驱动。在耗散模拟中,欧姆加热被发现是更显着的比粘性加热。对于我们的参数空间中的所有驱动程序,能量耗散最大,靠近磁场强度最强的拱廊底部,以及场连通性变化的分界线表面。在所有的模拟中,背景场的应力与随机足点运动(在直流加热研究的典型方式),即使是短时间尺度的驱动,注入坡印亭通量是大的考虑小振幅流。对于长时间尺度驱动,能量注入速率与活动区域中的预期要求相当。发现加热速率与扰动磁场强度成比例,而不是与总磁场强度成比例。结论.除了最近的研究表明,电晕内的功率主要是由低频运动,我们的研究结果表明,在封闭的电晕,直流加热比交流加热更显着。
2020-09-16 astro-ph.SR
The acceleration of high-energy protons at coronal shocks: the effect of large-scale streamer-like magnetic field structures
最近的观测表明,在大型太阳高能粒子(SEP)事件中,由日冕物质抛射驱动的日冕冲击可以在几个太阳半径内发展和加速粒子。出于这一动机,我们提出了一个SEP加速研究,包括快速冲击通过低电晕区域具有闭合和开放场线的流状磁场传播的过程。质子的加速是通过数值求解帕克输运方程与空间扩散沿和横跨磁场。我们表明,粒子可以充分加速到几百兆电子伏的2-3太阳半径。当冲击波传播通过流光状磁场时,与具有简单径向磁场的情况相比,粒子被更有效地加速,这主要是由于垂直冲击波几何形状和封闭磁场的自然捕获效应。我们的结果表明,日冕磁场配置是产生大SEP事件的一个重要因素。我们进一步表明,日冕磁场的配置强烈影响高能粒子的分布,导致沿冲击波阵面的大部分高能粒子集中的源区的不同位置。这项工作可能对SEP观测有很大的影响。即将发射的帕克太阳探测器将对日冕激波区高能粒子的分布进行现场观测,并检验研究结果。
2017-10-31 astro-ph.SR physics.space-ph
A Modified Spheromak Model Suitable for Coronal Mass Ejection Simulations
日冕物质抛射(CME)是极端空间天气的主要驱动力之一。它们是来自日冕的质量和磁场的大爆发,可以在半天到几天内到达太阳和地球之间的距离。1天文单位CME的到达时间和磁场位形的预报对空间天气的预报具有重要意义。磁流体动力学(MHD)建模的日冕物质抛射,使用磁通绳为基础的模型是一个很有前途的工具,实现这一目标。在这项研究中,我们提出了一个这样的模型CME模拟的基础上spheromak磁场配置。我们已经修改了spheromak解决方案,允许独立输入的极向和环向通量。这样做的动机是有可能从太阳磁图和极紫外线(EUV)数据从一些不同的方法来估计这些通量。我们估计极向流量的日冕物质抛射使用后爆发弧(PEAs)和环形流量的日冕变暗。在这个修改后的spheromak中,我们也有一个选择来控制磁通绳的螺旋度符号,它可以使用磁舌方法从太阳磁盘磁图中导出。我们通过模拟2012年7月12日日冕物质抛射来证明该模型的适用性。
2020-02-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Centennial evolution of monthly solar wind speeds: Fastest monthly solar wind speeds from long-duration coronal holes
高速太阳风流(HSS)是高纬度地区地磁活动非常有效的驱动力。在本文中,我们使用最近开发的地磁活动的$Δ{H}$参数,从Sodankylä天文台的夜间每小时磁场测量计算,作为代理太阳风(SW)速度在1914-2014年(太阳活动周期15-24)的每月时间分辨率。通过计算每个月的$Δ{H}$和SW速度之间的独立回归,考虑了月$Δ{H}$和太阳风速度之间关系的季节变化。从而,我们得到了一个均匀的一系列的代理值的每月太阳风的速度在过去的100年。我们发现每个太阳活动周期中最强的HSS活跃月份出现在下降阶段,分别是1919年、1930年、1941年、1952年、1959年、1973年、1982年、1994年和2003年。实际上,所有这些年都与年最大太阳风速度的年份相同或相邻。这意味着最持久的冕洞,持续几个太阳旋转,并导致最高的年西南速度,也是最高的月西南速度的来源。因此,在过去的100年里,没有一个持续时间短(大约一个太阳旋转)的冕洞会产生比每个太阳周期中最长寿的冕洞更快的每月(或太阳旋转)平均太阳风。
2017-02-13 astro-ph.SR physics.space-ph
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
Energy spectra of 3He-rich solar energetic particles associated with coronal waves
除了它们的异常丰度,3 He丰富的太阳高能粒子(SEP)显示出令人困惑的能量谱形状从圆形的形式,幂律,后者是冲击加速的特征。这些粒子的太阳源通常与喷流和狭窄的CME有关,这是涉及开放场的磁重联的标志。最近关于大规模EUV波的新关联的报道带来了关于日冕中富含3 He的SEP的加速和运输的新见解。我们研究了2007-2010年ACE在L1近太阳活动极小期观测到的32个3 He富集SEP事件的能谱,并将其谱形与STEREO EUV图像获得的太阳耀斑特征进行了比较。我们发现喷流或增亮事件往往与圆形光谱和日冕波的事件与幂律。这表明,冠状波可能与未知的第二阶段机制,通常用于解释频谱形式的3 He丰富的SEP。
2016-09-23 astro-ph.SR physics.space-ph
A Model for Radio Emission from Solar Coronal Shocks
日冕冲击是太阳大气中非常常见的现象,被认为是太阳II型射电暴的驱动因素。然而,这些排放物的微物理性质仍然是一个悬而未决的问题。本文提出电子回旋脉塞(ECM)辐射是日冕激波辐射产生的主要原因。在本模型中,由激波加速的高能离子束激发第一Alfvén波(AW),然后激发的AW导致沿激波前震边界形成密度耗尽管道。在这个密度耗尽的管道中,通过冲击加速产生的高能电子束可以有效地激发ECM不稳定性的无线电发射。我们的结果表明,该模型可能有潜在的应用太阳II型射电爆发。
2014-03-23 astro-ph.SR
Coronal Jets, and the Jet-CME Connection
自20世纪90年代初以来,太阳日冕喷流一直被详细观测。虽然很明显,这些喷气机是磁力驱动的,但驱动过程的细节最近已经更新。此前人们怀疑这些喷流是磁通量出现与周围日冕场相互作用的结果。然而,新的证据表明,喷流的直接驱动力通常是喷发场,通常携带冷物质(“微丝”),与预先存在的场发生交换磁重联([1])。最近的研究指出,微暗条喷发的触发因素通常是微暗条底部光球磁场的抵消。这些爆发的微暗条类似于更著名的大规模暗条爆发,后者会产生太阳耀斑,并经常产生日冕物质抛射(CME)。日冕喷流的一个子集驱动狭窄的“白光喷流”,这是非常狭窄的CME特征,显然少数喷流可以驱动更宽,虽然相对较弱,“流光喷流”CME。在这里,我们总结了这些最新的发现。
2019-12-05 astro-ph.SR
Direct observations of a complex coronal web driving highly structured slow solar wind
太阳风由从太阳逃逸到日球层的连续带电粒子流组成,并分为快速和慢速分量,快速风从日冕洞内部出现。在黄道面附近,来自低纬度冕洞的快风夹杂着高度结构化的慢太阳风,其来源区域和驱动因素尚不清楚。在这里,我们报告的极紫外线观测,揭示了一个空间复杂的网络磁化等离子体结构,持续相互作用,并重新连接在中间的日冕。日冕白光图像显示,在这些日冕网结构上同时出现了缓慢的风流。利用先进的全球MHD日冕模型,我们证明了观测到的日冕网是磁分界线网(S-web)的直接印记。通过揭示S-网的高度动态部分,我们的观测打开了一扇窗口,进入重要的中冕过程,这些过程似乎在驱动结构化缓慢的太阳风中发挥着关键作用。
2022-11-23 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
On the origin of a broad QFP wave train: unwinding jet as the driver
本文利用SDO观测数据研究了同一活动区产生的窄带和宽幅QFP波列,发现窄带波列由伴随耀斑的间歇性能量释放激发,而宽幅波列则由解旋喷流与太阳表面的相互作用触发。
2024-09-26 astro-ph.SR
Limb Observations of Global Solar Coronal Extreme-ultraviolet Wavefronts: The Inclination, Kinematics, Coupling with the Expanding Coronal Mass Ejections, and Connection with the Coronal Mass Ejection Driven Shocks
利用边缘观测研究六个全球极紫外波事件,测量了波前的倾斜和运动学特征,揭示了其与日冕物质抛射及驱动激波的耦合关系,为理解全球极紫外波特性提供了新见解。
2024-11-18 astro-ph.SR physics.space-ph
From coronal observations to MHD simulations, the building blocks for 3D models of solar flares
太阳耀斑是发生在太阳大气层中的高能事件,其影响可以极大地影响周围行星的环境。特别是,爆发性耀斑与局限性耀斑不同,它将日冕物质抛射射入行星际介质,因此是空间天气的主要驱动因素之一。在简要回顾了太阳耀斑的主要特征之后,我们总结了在其演化过程中能量积累和释放的过程。特别是,我们重点关注最近3D数值模拟的发展,这些模拟解释了许多观察到的耀斑特征。这些模拟也可以提供日冕和光球磁场动力学演化的预测。在这里,我们提出了一些观测的例子,连同数值模拟,指出了潜在的物理机制的爆发。
2015-05-20 astro-ph.SR
Successive Coronal Mass Ejections Associated with Weak Solar Energetic Particle Events
双日冕物质抛射(CME)的情况,即已经发现,在大的太阳高能粒子(SEP)事件中,在先前的CME(preCME)之前的快速且宽的初级CME(priCME)有利于更有效的粒子加速。在这里,我们研究了2007- 2014年期间与双CME爆发相关的19个事件,但在L1点没有大的SEP观测。我们结合多个航天器的遥感和现场观测,研究磁连通性在SEP探测中的作用和三维(3D)空间中的CME信息。我们研究了priCME三维速度,耀斑强度,超热背景,CME-CME相互作用的高度与SEP强度的一对一的相关性。其中,发现priCME速度与SEP峰强度在最高水平相关。我们使用投影相关法来分析这些多个独立因素的组合与SEP峰强度之间的相关性。我们发现,只有两个或两个以上的参数,具有较高的相关性比CME速度的SEP峰强度的组合是CME速度与传播方向相结合。这进一步支持了priCME在控制SEP增强中的主导作用,并强调了纬度效应的考虑。总体而言,经度和纬度上的磁连通性以及相对较低的priCME速度可以解释双CME SEP-贫事件的存在。针对2013年10月28日的一个事件,讨论了前CME的屏障效应的作用。
2021-09-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Statistical Analysis of the Relation between Coronal Mass Ejections and Solar Energetic Particles
为了提高对太阳高能粒子(SEP)事件的预报能力,需要更好地了解日冕物质抛射(CME)与SEP事件之间的关系。在这里,我们提出了一个关于CME源位置和速度的SEP发生和时间尺度的统计研究,考虑了2006年12月至2017年10月期间发生的所有257个快速($v_{CME}$ $\ge$ 900 km/s)和宽(角宽度$\ge$ 60 $^{\circ}$)CME。我们将它们与SEP事件在能量超过10兆电子伏。对每个日冕物质抛射源区的分析表明,如果日冕物质抛射起源于相对于观测者的E20-W100经度,那么日冕物质抛射更经常伴随SEP事件。然而,如果CME为$<$ 2000 km/s,则SEP事件仍可能不存在。对于相关的CME-SEP对,我们根据Kahler(2005,2013)计算每个SEP事件的三个时间尺度;即开始时间(TO),上升时间(TR)和持续时间(TD)。它们与CME源区相对于帕克螺旋足点的经度($ΔΦ$)和$v_{CME}$相关。TO往往是$|ΔΦ|$ $<$ 60 $^{\circ}$的缩写。TR和TD的这种趋势较弱。SEP时间尺度仅与$v_{CME}$弱相关。TR和TD与$v_{CME}$的正相关性见于连接不良(大$|ΔΦ|$)事件。此外,对于小$|ΔΦ|$事件,TO似乎与$v_{CME}$呈负相关。
2020-07-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetic Flux Cancellation as the Trigger Mechanism of Solar Coronal Jets
日冕喷流是日冕中短暂的狭窄特征,起源于太阳盘的所有区域:活动区,宁静太阳和日冕洞。最近的研究表明,在平静区和冕洞中,至少有一些日冕喷流是由磁中性线上通量抵消后的微暗条喷发驱动的。我们已经测试了这一观点的准确性,通过检查60个随机射流在安静的地区和冕洞使用多热(304 A,171 A,193 A和211 A)极紫外(EUV)图像从太阳动力学天文台(SDO)/大气成像组件(AIA)和视线磁图从SDO/日震和磁成像仪(HMI)。通过研究结构和变化的磁场之前,期间,和之后的射流发病,我们发现,85%的这些射流导致由在中性线的磁通量抵消触发的微丝喷发。这60个喷流的平均基径为8800 +/- 3100公里,平均持续时间为9 +/-3.6分钟。这些观测结果证实了微暗条喷发是驱动因素,而磁通量抵消是大多数冕洞和宁静区日冕喷流的主要触发机制。
2019-06-15 astro-ph.SR
Coronal Loop Expansion Properties Explained Using Separators
观测到的日冕环的一个令人困惑的特性是,它们沿长度方向的厚度大致恒定。各种研究发现,TRACE和SOHO观察到的环的长度方向上没有一致的宽度变化模式。这与对磁通量管膨胀特性的预期不一致,这表明环在其顶部最宽,在其脚部明显较窄。日冕环对应于太阳日冕中被某些过程优先加热的区域,因此这种观察到的特性可能与加热日冕的机制有关。能量沉积的一种方式是磁重联,它沿着称为分离器的磁力线发生。这些磁力线开始和结束于磁零点,因此在它们附近形成的环在它们的底部相对较宽。因此,由磁重联引起的日冕膨胀可能会复制在日冕环中观察到的令人困惑的膨胀特性。我们提出的分离器场线膨胀特性的Monte Carlo调查结果,比较它们所观察到的日冕环的属性。
2009-03-19 astro-ph.SR
Influence of Coronal Holes on CMEs in Causing SEP Events
重新讨论了冕洞对引起太阳高能粒子事件的日冕物质抛射的影响问题。这是我们以前工作的延续和扩展(Shen et al.,2006),通过对56起CME事件的统计分析,未发现CH对CME产生SEP的明显影响。这一结果与Kahler在2004年得出的结论一致。本文通过对日冕磁场的外推,将CHs定义为仅由开放的磁场线组成的区域,并将研究间隔延长至2008年底,对共76个事件进行了类似的分析。分析中涉及CH邻近度、CH面积和CH相对位置三个关键参数。新的结果证实了先前的结论,即CH在引起SEP事件方面对CME没有表现出任何明显的影响。
2010-05-19 astro-ph.SR
The coronal power spectrum from MHD mode conversion above sunspots
本文利用 2.5D MHD 模拟研究黑子大气中 p 模式向上传播导致的双重模式转换,揭示重力分层的频率滤波使日冕 Alfvénic 波功率谱峰值向更高频率移动。
2025-01-06 astro-ph.SR
Properties of the Sheath Regions of Coronal Mass Ejections with or without Shocks from STEREO in situ Observations near 1 AU
本文分析了2007-2016年期间STEREO双航天器观测到的188次日冕物质抛射(CME),研究了CME鞘层和磁抛射(ME)的一般特征以及鞘层平均物理参数对ME的依赖关系。近1 AU。我们还通过自动算法和目视检查重新评估我们的初始分类。我们观察到,即使前缘速度大于500 km/s,4个ME中有1个不会在1 AU附近驱动激波。同时驱动激波和鞘层的ME最快,在高磁声太阳风中传播,而仅驱动鞘层的ME最慢,在低磁声太阳风中传播。我们的统计和叠加历元分析表明,所有的物理参数更增强的鞘区后的冲击比鞘没有冲击。然而,对于类似的驱动ME,鞘管内的差异在统计学上变得不太显著。我们还发现,ME驱动鞘的径向厚度显然没有明确的线性相关的速度剖面和相关的马赫数的驱动器。
2020-11-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Sheath-Accumulating Propagation of Interplanetary Coronal Mass Ejection
行星际快速日冕物质抛射(行星际CME或ICME)是最强空间天气风暴(如太阳高能粒子事件和磁暴)的驱动因素。与地球上快速ICME相关的影响太阳风扰动的空间天气与在太阳附近观测到的高能CME的特征之间的联系,是研究空间天气风暴以及发展实用空间天气预测的一个关键问题。这种激波驱动的快速ICME在传播过程中通常会以超音速膨胀,导致前方激波鞘层等离子体的不断积累。在本文中,我们提出了“鞘积累传播”(SAP)模型,考虑到鞘区上游太阳风等离子体积累的过程,描述行星际鞘和减速ICME喷出物的共同演化。基于SAP模型,我们讨论了ICME的减速特征,ICME在地球上快速发生的基本条件,行星际鞘的厚度,到达时间的预测,以及与巨大太阳耀斑有关的超强磁暴。我们定量地指出,在讨论上述五点时,日冕物质抛射的速度和质量都是至关重要的。讨论了SAP模型与\citet{tappin2006}提出的基于拖曳的模型和“雪犁”模型之间的异同。
2017-02-21 astro-ph.SR physics.space-ph
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
Categorization of Coronal Mass Ejection Driven Sheath Regions: Characteristics of STEREO Events
我们提出了一个全面的统计分析106鞘区驱动的日冕物质抛射(CME)和测量近1 AU。使用来自STEREO探针的数据,该扩展分析侧重于两个离散分类。在第一类中,我们研究鞘的一般特征如何随其潜在的形成机制(传播和膨胀鞘)而变化,即它们与主要在太阳风中膨胀或传播的磁喷出物(ME)的关联。我们发现传播鞘是密集的,并由更强的ME驱动,而膨胀鞘的速度更快。探索这些鞘的时间剖面与叠加时代的技术,我们观察到,大多数的磁场和等离子体的签名是更高的传播鞘相对于膨胀鞘。第二种分类基于鞘管之间的速度变化。采用线性最小二乘回归,我们分类四个不同的鞘层等离子体的速度分布。我们发现,相关的冲击属性和太阳活动周期阶段不影响这种变化的发生。我们的研究结果还强调,驱动ME的属性是鞘属性的变化的主要来源。通过逻辑回归,我们得出结论,磁场强度和ME速度的框架中的太阳风可能是这些速度变化的驱动程序。
2021-06-22 astro-ph.SR physics.space-ph
A unified picture of swirl-driven coronal heating: magnetic energy supply and dissipation
针对日冕加热问题,通过三维辐射磁流体动力学模拟分析宁静太阳的漩涡,发现其占总磁能约一半,可通过磁重联触发日冕加热事件且事件频率呈类幂律分布,为纳米耀斑驱动源提供候选。
2025-08-20 astro-ph.SR
Synthetic Fe XIII 1074.7 nm Observations of Torsional Alfvén Waves in Coronal Waveguides
Northumbria University(诺森比亚大学);National Solar Observatory(国家太阳观测台)
该研究通过三维磁流体动力学模拟结合pyCELP框架,分析了宁静太阳和活动区两种等离子体状态下扭转阿尔文波的观测特性,指出活动区中无扭转驱动器时也会出现易被误判的红蓝多普勒不对称性。
2026-08-11 astro-ph.SR
Wave heating in simulated multi-stranded coronal loops
研究发现,日冕环中的横向和扭转振荡所引起的Kelvin-Helmholtz不稳定性(KHI)可以加强波加热的作用。在这项研究中,我们模拟了一个冠状循环作为一个系统的个别股,我们研究波加热的影响,考虑在循环足点的横向和扭转相结合的驱动程序。我们将相同的能量沉积到多链环和等效的单片环中,然后观察到多链模型中的内能和温度的更快增加。因此,多链模型在启动加热过程中更有效。此外,在多链环的足点附近和单链环的顶点附近观察到较高的温度。在多股环中的视加热位置与以前的预测和观察一致。考虑到我们的多股环和单股环模拟结果的差异,并考虑到日冕环在理论和观测上都被认为是多股的,我们的研究结果表明,日冕环的多股性需要纳入未来的波基加热机制。
2019-07-18 astro-ph.SR
Science with an ngVLA: ngVLA Observations of Coronal Magnetic Fields
存储在活跃区域上方的太阳大气中的磁场中的能量是所有太阳活动的关键驱动力(例如,太阳耀斑和日冕物质抛射),其中一些可能影响地球上的生命。无线电观测提供了一个独特的诊断日冕磁场,使他们成为一个关键的工具,研究这些现象,使用宽带无线电成像光谱偏振技术。ngVLA的观测将提供对日冕磁场及其演变的独特观测,为太阳大气和喷发过程的MHD数值模型提供关键输入和约束,并提供太阳大气低层与日光层之间的关键联系。在此过程中,它们还将为空间天气预报提供“从研究到操作”的实用指导。
2018-10-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Acceleration and Release of Solar Energetic Particles Associated with a Coronal Shock on 2021 September 28 Observed by Four Spacecraft
本研究利用四艘航天器观测,分析2021年9月28日SEP事件,发现SEP释放时间比EUV波连接足点时间延迟30-60分钟,并探讨了激波加速与释放机制。
2024-02-06 astro-ph.SR physics.space-ph
On the nature of reconnection at a solar coronal null point above a separatrix dome
三维磁零点普遍存在于日冕和任何一般的混合极性磁场中。我们考虑了孤立日冕零点处的磁重联,其扇形场线形成圆顶结构。我们证明了使用分析和计算模型的几个特点,在这样一个零,包括大量的磁通量转移从一个区域的场线连接到另一个可以发生的脊柱扇重联。磁通转移发生在脊扇重联期间在零点周围形成的电流片上,并且不存在分离器。此外,翻转的磁场线发生的方式类似于观察到的准分界线层或滑移运行重联。
2013-07-25 astro-ph.SR
Empirical Model of 10-130 MeV Solar Energetic Particle Spectra at 1 AU Based on Coronal Mass Ejection Speed and Direction
基于日地关系天文台(STEREO)、地球同步轨道运行环境卫星(GOES)和反物质探测与轻核天体物理有效载荷(PAMELA)卫星的多点观测数据,提出了一个新的经验模型,用于预测1 AU处10 ~ 130 MeV的太阳高能粒子(SEP)事件积分谱和峰值强度谱.分析的数据样本包括2010年至2014年期间发生的32个SEP事件,在三个航天器位置明确记录了能量超过几十MeV的统计学显著质子信号。通过假设能量相关的二维高斯函数形式,并考虑到母日冕物质抛射(CME)的强度和速度以及磁场线连接角之间的相关性,重建了SEP强度的空间分布.所用的日冕物质抛射测量数据来自于空间天气知识、信息数据库(DONKI)。模型的性能,包括其外推到较低/较高的能量,测试通过比较与20 SEP事件的光谱不用于推导模型参数。尽管简单的模型,观察到的和预测的事件集成和峰值强度在地球上,并在STEREO航天器的这些事件显示出显着的协议,无论是在光谱形状和它们的绝对值。
2021-02-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Sunspot Rotation as a Driver of Major Solar Eruptions in NOAA Active Region 12158
本文研究了活动区(AR)12158中旋转黑子磁非势特性影响下S形结构的形成条件。来自日震磁成像仪的矢量磁场测量和来自大气成像组件的日冕极紫外线观测表明,爆发的反S S形在旋转太阳黑子的位置有根源。太阳黑子以0- 5度/小时的速度旋转,前半段有增加的趋势,然后减少。许多非势参数的时间演化与太阳黑子的自转有很好的对应关系。AR磁结构的演变近似由力自由平衡的时间序列。黑子周围的NLFFF磁结构显示了观测到的S形结构。来自黑子外围的磁力线构成了S形体,而来自黑子内部的磁力线则覆盖在S形体上,类似于一个通量绳结构。当太阳黑子旋转时,两次主要的CME爆发发生在AR。在第一次(第二次)事件期间,日冕电流浓度增强(退化)与光球净垂直电流一致,但在两种情况下释放的磁能。分析结果表明,S形的磁连接是由太阳黑子旋转的慢运动驱动的,在动力学场景中,它转化为高度扭曲的磁通绳结构。磁绳中超过临界的扭曲可能导致平衡的丧失,从而触发两次爆发的开始。
2016-07-13 astro-ph.SR
Solar Coronal Jets: Observations, Theory, and Modeling
日冕喷流是无处不在的太阳瞬变现象的重要表现形式,它可能是向高层太阳大气和太阳风输入大量质量和能量的来源。虽然类似喷流的事件所涉及的能量小于“标称”太阳耀斑和日冕物质抛射(CME),但喷流与这些现象有许多共同的特性,特别是爆炸性磁驱动动力学。因此,对喷流的研究可以为理解太阳活动的更大,更复杂的驱动因素提供关键的见解。在尺寸谱的另一边,对喷流的研究也可以为接近或处于当前空间分辨率极限的瞬态物理学提供重要线索,如针状体。此外,喷流现象可能暗示了加热日冕和加速太阳风的基本过程;因此,对它们的研究给了我们机会来解决广泛的太阳-日光层问题。
2016-07-07 astro-ph.SR
Propagation of an Earth-directed coronal mass ejection in three dimensions
太阳日冕物质抛射(CME)是地球上不利空间天气的最重要驱动因素,但对它们在日光层中传播的物理机制还没有很好的了解。虽然与日地关系天文台(STEREO)的CME立体成像提供了一些洞察他们的三维(3D)传播,其演变的机制仍然不清楚,由于重建其真正的3D结构的困难。在这里,我们使用一种新的椭圆连接点技术来重建一个完整的CME前在3D中,使我们能够量化其偏转轨迹从高纬度沿黄道,并测量其增加角宽度和传播从2-46太阳半径(约0.2 AU)。超过7个太阳半径,我们表明,它的运动是由空气动力学阻力在太阳风,并使用我们的重建作为输入的三维磁流体动力学模拟,我们确定一个准确的到达时间在拉格朗日L1点靠近地球。
2010-11-12 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph