太阳和贫金属星HD 84937光球层中改进的V II log（$gf$）值、超精细结构常数和绝对值测定
Improved V II log($gf$) Values, Hyperfine Structure Constants, and Abundance Determinations in the Photospheres of the Sun and Metal-poor Star HD 84937
M. P. Wood, J. E. Lawler, E. A. Den Hartog, C. Sneden, J. J. Cowan
备注：
32 pages, 7 tables (3 machine-readable), 8 figures; accepted for publication in ApJS
New experimental absolute atomic transition probabilities are reported for 203 lines of V II. Branching fractions are measured from spectra recorded using a Fourier transform spectrometer and an echelle spectrometer. The branching fractions are normalized with radiative lifetime measurements to determine the new transition probabilities. Generally good agreement is found between this work and previously reported V II transition probabilities. Use of two spectrometers, independent radiometric calibration methods, and independent data analysis routines enables a reduction in systematic uncertainties, in particular those due to optical depth errors. In addition, new hyperfine structure constants are measured for selected levels by least squares fitting line profiles in the FTS spectra. The new V II data are applied to high resolution visible and UV spectra of the Sun and metal-poor star HD 84937 to determine new, more accurate V abundances. Lines covering a range of wavelength and excitation potential are used to search for non-LTE effects. Very good agreement is found between our new solar photospheric V abundance, log ε(V) = 3.95 from 15 V II lines, and the solar-system meteoritic value. In HD 84937, we derive [V/H] = -2.08 from 68 lines, leading to a value of [V/Fe] = 0.24.
Determining the Magnetization of the Quiet Sun Photosphere from the Hanle Effect and Surface Dynamo Simulations
安静的太阳光球的大部分被认为是显著磁化的，这是由于在亚分辨率尺度上普遍存在平均强度约<B>为100 G的缠结磁场。这一结论是通过详细的三维（3D）辐射转移模型的Hanle效应在Sr I 4607线，使用微湍流场近似，并假设的概率密度函数的磁场强度的形状是指数。在这里，我们放松这两个近似建模所观察到的散射极化的Hanle效应产生的磁场的三维光球模型产生的（国家的最先进的）磁对流模拟与表面发电机行动。我们发现，在Sr I 4607线中观察到的散射偏振振幅可以解释，只有在增强光球模型的磁场强度后，由一个相当大的比例因子，F=10，这意味着<B>= 130 G在上层光球。我们还认为，为了解释两个Hanle去极化的Sr I 4607线和塞曼信号中观察到的Fe I线，我们需要引入一个高度相关的比例因子，这样，随后<B>= 160 G在低光球和<B>= 130 G在上层光球。
Improved Ni I log(gf) Values and Abundance Determinations in the Photospheres of the Sun and Metal-poor Star HD 84937
本文报道了371 Ni I谱线在紫外-近红外波段的原子跃迁几率测量结果。从使用傅里叶变换光谱仪和一个新的中阶梯光栅光谱仪记录的数据的分支分数与公布的辐射寿命相结合，以确定这些过渡概率。一般良好的协议，发现在比较以前报道的镍I跃迁概率测量。使用新的阶梯光栅摄谱仪，独立的辐射校准方法，和独立的数据分析程序，使系统误差的减少和整体改善过渡概率的不确定性比以前的测量。新的Ni I数据应用于太阳和贫金属恒星HD 84937的高分辨率可见光和紫外光谱，以获得新的，更准确的Ni丰度。使用覆盖宽范围波长和激发电位的线来搜索非LTE效应。
Three-dimensional magnetic structure of a sunspot: comparison of the photosphere and upper chromosphere
我们调查的磁场的太阳黑子在上色球层，并比较它的领域的光球属性。我们用安装在德国真空塔望远镜（VTT）上的Tenrife红外偏振仪-2（TIP-2）对活动区NOAA 11124的主要前沿黑子进行了为期两天的观测。通过对He I三重态在1083.0 nm处的斯托克斯光谱反演，得到了上色球层的磁场矢量。为了与光球层进行比较，我们应用了Si I 1082.71 nm和Ca I 1083.34 nm线的高度依赖反转。我们发现，在上层色球的本影磁场强度是由一个1.30-1.65倍的光球相比，低。本影的磁场强度从光球层到上色球层以平均0.5-0.9 G km $^{-1}$的速率减小。两个大气层之间的磁场强度差异从太阳黑子中心到太阳黑子的外边界逐渐减小，而磁场（特别是其水平分量）在黑子外的色球层中更强，这暗示着一个磁冠。太阳黑子的扭曲在两个层中平均是相似的。然而，光球层和色球层之间的差异扭曲迅速增加的外部半影边界。光球层中的磁场矢量相对于太阳表面的水平度比色球层上部高出大约5-20 $^\circ$。在光桥之上，色球层的磁场与本影中的磁场一样强，而光桥的磁场比光球层中的磁场弱大约1 kG。这表明光桥上方有一个尖状的磁场结构。
Convective Nature of Sunspot Penumbral Filaments: Discovery of Downflows in the Deep Photosphere
我们研究了光球层中半影暗条的速度结构，以获得黑子半影对流性质的直接证据。用1米瑞典太阳望远镜在深光球C I 5380吸收线上以高空间分辨率观测到一个太阳黑子。采用多目标多帧盲解卷积（MOMFBD）方法进行图像复原，滤除杂散光。我们在这里报告的发现，在太阳黑子半影细丝的多个位置的C I 5380的红移线。例如，明亮的暗条头部显示出更大的蓝移，周围是更暗的红移区域，暗示着翻转对流。细长的下行通道也位于明亮的半影原纤维旁边。我们的研究结果提供了最有力的证据，但在半影灯丝翻转对流的存在，并强调需要观察最深的层的半影，以揭示能量传输过程发生在那里。
Hinode and IRIS observations of the magnetohydrodynamic waves propagating from the photosphere to the chromosphere in a sunspot
磁流体动力学（MHD）波被认为是加热太阳色球层和日冕的能源。虽然在太阳大气中已经观测到了MHD波，但对大气中的能量传输和耗散缺乏定量的估计。我们同时进行了太阳黑子本影的Hinode和IRIS观测，以获得两个不同的大气层（光球层和低过渡区）的向上能量通量，并估计能量耗散。观测结果揭示了所观测到的物理量周期振荡的一些性质，如相位关系、时间行为和功率谱，从而得出结论：在光球层，慢模驻波占主导地位，其高频泄漏在色球层和下过渡区被观测为向上波。我们估计向上的能量通量在光球层水平为$2.0\times10^7$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$，在低过渡区水平为$8.3\times10^4$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$。能量通量之间的差异大于维持太阳黑子本影中色球层所需的能量，这表明观测到的波可以对太阳黑子本影中色球层的加热做出至关重要的贡献。相反，在较低的过渡区水平上得到的向上的能通量小于加热日冕所需的能通量，这意味着我们可能需要另一种加热机制。然而，我们应该注意到一种可能性，即由于不透明效应，色球层耗散的能量可能被高估。
Energy transport and heating by torsional Alfvén waves propagating from the photosphere to the corona in the quiet Sun
在太阳大气层中，阿尔文波被认为在能量从光球层到日冕和太阳风的传递中，以及在色球层的加热中扮演着重要的角色。我们进行了数值计算，以调查与扭转阿尔文波传播的磁通量管，扩大从光球日冕在安静的太阳条件下的能量传输和耗散。我们放置一个宽带驱动器的光球注入的波能量通量的$10^7$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$和考虑欧姆的磁扩散和离子中性碰撞的耗散机制。我们发现，只有一小部分的驱动通量，$\sim 10^5$ erg cm $^{-2}$ s $^{-1}$，能够达到日冕的高度，但它可能足以部分地补偿总的日冕能量损失。对于1 kG的光球场强度，最大透射率的频率为$\sim 5$ mHz，并且对于较弱/较强的场，最大透射率的频率偏移到较小/较大的频率。较低的频率在过渡区被反射，而较高的频率被耗散，产生足够的热量来平衡色球辐射损失。中、低色球层的加热主要是由于欧姆耗散，而在高色球层中离子中性摩擦占主导地位。由于磁场的扩展，欧姆扩散被相混合增强。这种效应的重要后果是增加色球耗散，从而减少到达日冕的能量通量。我们提供了经验拟合的透射系数，可用作输入的日冕模型。
Atomic transition probabilities for UV and blue lines of Fe II and abundance determinations in the photospheres of the Sun and metal-poor star HD 84937
Oscillations Above Sunspots and Faculae: Height Stratification and Relation to Coronal Fan Structure
利用太阳动力学观测站（SDO）的观测资料和地面观测资料，研究了两个黑子和两个光斑区的振荡特性。目的是研究太阳黑子和光斑上方不同频率的空间分布特征及其对磁场特征的依赖性，并最有效地探测从深光球层到达日冕的振荡。我们利用快速傅立叶变换和Morlet小波对强度和多普勒速度变化进行频率滤波，追踪了从光球到色球和日冕的传播。低频（1-2兆赫）振荡的空间分布很好地勾勒出了太阳黑子和光斑上方日冕（Fe IX 171线）中的扇环结构。高频振荡（5-7 mHz）集中在光球本影边界内的碎片中，并靠近光斑区域中心。这意味着，大多数日冕环的上部，从光球传输低频振荡，坐在铁IX 171线形成层。我们使用的主频与距离重心的关系，以估计在较高的层，这对直接磁场测量造成了困难的磁管倾斜角。根据我们的计算，这个角度在本影边界周围的过渡区域大约是40度。在Fe IX 171谱线形成层日冕环上部测得的相速度，黑子达到100-150 km/s，光斑达到50-100 km/s。
The histeresis of the indices of solar activity and of the ionospheric indices in 11-yr cycles. The histeresis of the stellar activity indices in the cyclic activity similar to the Sun
The frontier between Small-scale bipoles and Ephemeral Regions in the solar photosphere: Emergence and Decay of an Intermediate-scale bipole observed with IMaX/SUNRISE
我们报告的光球演化的中等规模（~4毫米的脚点分离）磁双极，从出现到衰变，在安静的太阳在高空间0”.3和时间（33秒）分辨率。这些观测结果是在日出气球太阳观测站第一次科学飞行期间由IMaX成像磁象仪获得的。双极通量含量为6 × 10^17 Mx，代表着一种连接颗粒尺度双极和较小的短暂区域之间的结构。足迹分离的速度为3.5公里s-1，并达到4.5毫米的最大距离之前，该领域溶解。双极的演化是非常动态的：我们发现了双极轴的自行，并在300秒内检测到90°的方位角变化。的整体形态和行为是在协议与先前的分析出现在颗粒尺度的双极结构，但我们也发现了一些相似之处，新兴的通量结构在更大的规模。通量增长率为2.6 x 15 Mx s-1，而平均衰减率小一个数量级。我们在一些细节描述的双极足点，其中包括分解成更小的结构，相互作用与预先存在的领域导致取消，但似乎是占主导地位的一个尚未确定的扩散过程，删除了大部分的通量与指数通量衰减曲线的衰减阶段。与这种衰变相关的扩散常数（8 x 10^2 km^2 s-1）与通量输运模型中用于描述大尺度扩散的数值相似。
High-resolution observations of the solar photosphere, chromosphere and transition region. A database of coordinated IRIS and SST observations
NASA的界面区域成像光谱仪（IRIS）通过紫外光谱和成像提供太阳大气的高分辨率观测。自2013年6月IRIS发射以来，我们与位于拉帕尔马的瑞典1米太阳望远镜协调开展了系统观测活动。SST提供了对光球层和色球层的补充性高分辨率观测。SST观测包括光球Fe I线的光谱偏振成像和色球Ca II 8542 A、H-α和Ca II K线的光谱分辨成像。我们提出了一个共同对齐的IRIS和SST数据集的数据库，该数据库对科学界开放供分析。该数据库涵盖了各种目标，包括活动区，太阳黑子，plage，安静的太阳和日冕洞。
Upper Chromospheric Magnetic Field of a Sunspot Penumbra: Observations of Fine Structure
本文将探讨上色球层黑子半影磁场的精细结构，并与光球层的磁场进行比较。高空间分辨率分光偏振观测是用1.5米的GREGOR望远镜使用GREGOR红外光谱仪（GRIS）记录的。观测到的谱域包括色球上部He I三重态（1083.0 nm）和光球Si I 1082.7 nm和Ca I 1083.3 nm谱线。在Milne-Eddington型大气模型下，通过反演He I三重态得到了色球上层磁场。对Si I 1082.7 nm和Ca I 1083.3 nm谱线进行了与高度相关的反演，得到了光球磁场。我们发现磁场的倾角在光球层和上色球层都表现出方位角方向的变化。色球层的变化与光球场倾角的变化非常吻合，并且与半影光球层中众所周知的脊和脊间结构相似。发现上色球层磁场倾角的典型峰-峰变化为10-15度，即，大约是光球层变化的一半。相反，观测到的半影的磁场强度在上色球层的小空间尺度上并没有表现出变化。由于高空间分辨率的观测可能与格雷戈里望远镜在1.08微米，我们发现，突出的小尺度波动的磁场倾斜，这是一个显着的一部分，太阳黑子半影光球的属性，也坚持在色球层，虽然在有些减少的幅度。这种复杂的磁结构可能会促进半影色球动力学现象，如半影微喷流或瞬态亮点。
On the signatures of flare-induced global waves in the Sun: GOLF and VIRGO observations
最近，已经做出了一些努力来识别太阳和类太阳恒星中耀斑和磁活动的地震特征。在这项工作中，我们已经分析了从GOLF和VIRGO/SPM仪器，分别获得的磁盘集成的速度和强度观测的太阳，在船上的SOHO空间任务涵盖了几个连续的耀斑事件，从2011年2月11日至2011年2月17日，其中2011年2月11日相对平静，成为调查的“无效检验”。这些磁盘集成太阳作为一个明星的速度和强度信号的频谱分析的应用表明，有增强的权力的全球模式的振荡在太阳耀斑期间，相比，安静的一天。GOLF仪器利用形成于太阳上层光球层的Na I D谱线获得速度观测，而我们分析中所用的强度数据是由VIRGO/SPM仪器在862 nm处获得的，它形成于太阳光球层内。尽管这两种仪器使用两种不同的参数（速度v/s强度）对太阳大气的不同层进行采样，但我们发现这两种观测都显示了太阳耀斑引起的全球波的特征。这些结果足以识别类太阳恒星中恒星耀斑和磁场活动的星震特征。
Turbulent Diffusion in the Photosphere as Derived from Photospheric Bright Point Motion
根据大熊座太阳天文台新太阳望远镜（NST）对太阳颗粒的观测，探讨了太阳宁静区、冕洞和活动区斑中亮点的自行。我们自动检测和跟踪亮点（BP），并推导出它们的均方位移作为时间的函数（从每个BP的出现开始）为所有可用的时间间隔。在所有三种磁场环境中，我们都发现了超扩散机制的存在，这在10-300秒的时间间隔内最为明显。通过光谱指数$γ$（均方位移光谱的斜率）测量的超扩散从谱斑区（$γ=1.48$）到宁静太阳区（$γ=1.53$）再到冕洞（$γ=1.67$）增加。我们还发现，湍流扩散系数的变化与时间和空间尺度成正比。对于最小空间尺度（22 km）和最小时间尺度（10 sec），冕洞和宁静太阳区的$^{2}$ s $^{-1}$分别为22和19 km，而对于斑区，对于最小时间尺度15 sec，$^{2}$ s $^{-1}$约为12 km。我们应用我们的BP跟踪代码的三维MHD模型数据的太阳对流（Stein等。2007），并发现超扩散与$γ=1.45$。得到了湍流扩散系数随尺度和$γ$变化的表达式。
Spectropolarimetric Inversion in Four Dimensions with Deep Learning (SPIn4D): II. A Physics-Informed Machine Learning Method for 3D Solar Photosphere Reconstruction
