Flux-Rope Twist in Eruptive Flares and CMEs: due to Zipper and Main-Phase Reconnection
本文讨论了在爆发性耀斑或日冕物质抛射中，扭曲通量管爆发时的三维重联性质。重联有两个阶段：首先，3D“拉链重联”沿着初始日冕弧传播，平行于极性反转线（PIL），然后，在爆发期间，在通量绳周围的低日冕中，随后的准2D“主相重联”产生日冕环和色球带，它们沿着垂直于PIL的方向远离PIL传播。拉链重新连接产生了大约一圈的扭曲磁通绳（$2π$扭曲弧度），然后主相重新连接建立了具有几圈相对均匀扭曲的喷发磁通绳的主体。第二种情况是从拱廊下预先存在的通量绳开始。在这里，拉链相可以产生具有许多匝的核心，这些匝取决于新形成的耀斑带和新的通量绳中的磁通量的比率。主相重连然后在扭曲的中心纤芯上增加一层大致均匀的扭曲。相位和场景都以简单的方式建模，假设初始磁通量沿PIL分段。该模型利用磁螺旋度守恒和磁通守恒，以及磁螺旋度均分，推导出喷发磁绳的初始几何形状的扭曲。行星际观测表明，一些磁通绳具有相当均匀的扭曲，这可能是当拉链相和任何预先存在的磁通绳具有小或中等扭曲（高达一圈或两圈）时产生的。其他行星际通量绳具有高度扭曲的芯（多达五圈），当存在预先存在的通量绳和产生大量额外扭曲的活动拉链相时，可以产生这种芯。
2016-12-31 astro-ph.SR
Evolution of Plasma Composition in an Eruptive Flux Rope
磁通量绳是包绕中心轴的扭曲磁场束。它们拥有自由磁能，可能是日冕物质抛射（CME）的前身，但要识别太阳上的通量绳可能是一项挑战。日冕观测的一个关键点是一个特殊的明亮的日冕结构，称为S形。在这项工作中，我们展示了Hinode EUV成像光谱仪（EIS）对S形活动区10977的观测。我们分析了活动区的日冕等离子体成分及其演变的S形（通量绳）的形式和爆发作为一个CME。光球组成的等离子体中观察到的主要极性反转线附近的日冕循环期间的情节显着的通量取消，这表明光球等离子体注入到这些环驱动的光球通量取消。与此同时，不断被剪切的核心磁场中含有日冕成分的等离子体。随着磁通抵消的减少和S形/磁通绳的形成，等离子体演化为介于光球和典型活动区日冕成分之间的中间成分。最后，通量绳主要包含光球等离子体期间和之后的失败爆发之前的CME。因此，对活动区10977等离子体成分的观测有力地支持了先在光球层水平然后在日冕层水平通过光球通量抵消强迫磁重联形成磁绳的模型。
2021-10-22 astro-ph.SR
Investigating pre-eruptive magnetic properties at the footprints of erupting magnetic flux ropes
众所周知，太阳爆发是由储存在日冕载流磁场中的自由磁能提供动力的。人们也普遍认为，磁通量绳（MFR）是许多日冕物质抛射（CME）的关键组成部分。仍然存在争议的是，MFR是否在火山爆发之前就存在了。我们的目的是确定MFRs的祖细胞，并调查与这些祖细胞喷发前的磁性。在这里，我们分析了2010年至2015年从盘中心45度内爆发的28个MFR。所有的MFRs的脚都可以通过共轭冠状变暗很好地识别。然后，我们计算磁性的脚的MFRs，在他们的爆发之前，使用日震和磁成像仪（HMI）矢量磁图。我们的研究结果表明，只有8个爆发的MFR与显着的非中和电流，其中4个也表现出爆发前的足迹调光。扭转和电流分布是不对称的，在这两个脚的MFRs。与非中和电流相关的喷发前变暗的存在表明了预先存在的MFR。此外，足迹内共轭调光和电流的演化可以为磁共振的内部结构及其形成机制提供线索。
2022-11-29 astro-ph.SR
Microwave imaging of a hot flux rope structure during the pre-impulsive stage of an eruptive M7.7 solar flare
太阳爆发前脉冲阶段的日冕结构和过程对于理解导致随后爆发能量释放的物理过程至关重要。在这里，我们提出了第一次微波成像研究的热通量绳结构在爆发M7.7太阳耀斑的前脉冲阶段，与野边山射电日像仪（NoRH）在17 GHz。SDO/AIA还在其94和131 Ω的热通带中观察到磁通绳。在微波数据中，它被揭示为一个整体的拱廊状结构，由几个强度增强组成，通常由弱发射桥接，亮度温度（$T_B$）从~ 10，000 ~ 20，000 K变化。微波强度增强沿结构的位置保持相对固定在某些特定部分的磁通绳，表明发射电子的分布是受大规模的扭曲磁通绳的磁配置。小波分析显示了一个显着的2分钟的微波$T_B$变化期间的预脉冲阶段的利益。该期间同意以及报告的AIA太阳收缩环和向上喷射的等离子体团（建议重联流出）。这表明，这两个周期是由相同的重连过程，间歇性地发生在2分钟的时间尺度控制。我们推断，至少有一部分的发射激发的非热高能电子通过陀螺同步加速器机制。这项研究表明，微波成像在探索磁绳的磁几何形状和相关的重联过程中的太阳爆发的发病潜力。
2016-03-09 astro-ph.SR
Vortex and sink flows in eruptive flares as a model for coronal implosions
爆发耀斑是突然释放的磁能，涉及许多现象，其中几个可以解释的标准二维耀斑模型和它的三维实现。我们分析了三维磁流体动力学模拟在这个模型的框架内，自然解释了收缩的日冕环附近的耀斑网站，以及流入的尖形环以上的区域。我们发现，两个涡度弧位于两侧的喷发磁通量绳产生的爆发开始。磁弧以上的磁通绳腿，然后受到膨胀，旋转或收缩，这取决于涡流平流的一部分。除了涡流之外，在磁通量绳下方的电流片中存在向内的磁压梯度。它导致形成一个由重连维持的汇。我们的结论是，在爆发耀斑期间观察到的冕环明显的内爆是磁流体效应的结果与产生的涡旋和下沉流时，磁绳移动在磁化环境中。
2017-02-01 astro-ph.SR
Plasma Upflows Induced by Magnetic Reconnection Above an Eruptive Flux Rope
Hinode的极紫外成像光谱仪（EIS）的主要发现之一是在活动区边缘存在上升流。由于活动区域与日冕的大规模磁场有磁性联系，这些上升流可能是日冕中全球质量循环的贡献者。在这里，我们研究了在AR 10977（爆发耀斑SOL 2007 -12- 07 T04：50）的通量绳爆发期间观察到的速度超过70 km/s的非常强烈的上升流的驱动机制，称为蓝翼不对称。我们使用Hinode/EIS光谱观测结合磁场建模来研究活动区的磁拓扑结构与强上升流之间可能存在的联系。位场源表面（PFSS）外推的大规模的领域显示了一个四极配置的分离器躺在上面的通量绳。磁场线诱导重联沿分离器之前和期间的磁通绳喷发空间上连接到最强的蓝翼不对称的上流地区。流动是由压力梯度驱动的，当密集和热拱圈的活动区重新连接与扩展和纤细的循环覆盖it. In事实上，分离器重连是一个更一般的准分界线（QSL）重连的具体形式，我们得出结论，驱动最强的上升流的机制，事实上，是相同的驱动持续上升流的一个约。在所有活动区观察到10 - 20 km/s。
2021-06-30 astro-ph.SR
Eruptive-Impulsive Homologous M-class Flares Associated with Double-Decker Flux Rope Configuration in Mini-Sigmoid of NOAA 12673
我们对GOES类M1.4和M7.3的两个同源，短暂的脉冲耀斑进行了多波长分析，这些耀斑发生在2017年9月7日活动区域NOAA 12673内的一个非常局部化的小型S形区域。这两个耀斑都与最初的喷流状等离子体喷射有关，这些喷射在短暂的时间内以准直的方式向东移动，然后急剧改变方向向西南方向移动。非线性无力场外推揭示了耀斑前小型S形区存在一个紧凑的双层磁绳结构。一组起源于活动区附近的开放场线，最有可能是喷发等离子体的异常动力学的原因，给出了活动区附近出现冕洞的最早迹象。水平场分布表明，上述活动区的字段迅速衰减，意味着高倾向的磁通绳系统对喷发。鉴于低日冕双层通量绳和紧凑的极紫外线（EUV）下的灯丝增亮以及相关的光球磁场的变化，我们的分析支持的组合初始系绳切割重联和随后的环面不稳定性驱动的爆发。
2020-07-23 astro-ph.SR
An MHD Model of the December 13 2006 Eruptive Flare
本文采用三维MHD模拟方法，定性模拟了2006年12月13日日本日出（Hinode）卫星观测到的新出现的δ黑子区NOAA 10930的爆发性耀斑的日冕磁场演化。模拟成立，我们驱动器的出现，东西向的磁通量绳在较低的边界到一个预先存在的日冕场建造的SOHO/MDI全磁盘磁图在2006年12月12日20：51：01 UT。由此产生的日冕磁绳嵌入在周围的日冕磁场中，首先进入准静态上升阶段，然后经历动态喷发，磁绳空腔的前缘加速到约830 km/s的稳定速度。喷发前的日冕磁场显示出与日出软X射线观测中所见的磁连通性以及反S形X射线S形的发展定性一致的形态。我们研究了爆发磁通绳的性质和后重联环的形态，并将它们与观测结果进行了比较。
2011-09-16 astro-ph.SR
Very fast helicity injection leading to critically stable state and large eruptive activity in solar active region NOAA 12673
利用太阳动力学观测站的光球磁场和日冕观测资料，研究了12673活动区日冕非位磁结构的形成和爆发。由跟踪的矢量磁图得到的速度场表明，磁通区围绕极性反转线（PIL）的持续剪切和会聚运动。一个主要的螺旋度注入发生在快速通量出现与非常快的通量出现阶段一致。虽然这个螺旋度通量在9月4日之前建立了S形，但在后来的演变中，持续的剪切和会聚运动所产生的螺旋度注入有助于S形的维持和其核心场的扭曲，这是超过扭曲临界值后爆发的通量绳的表现。此外，剪切PIL段的总长度与非中和电流相关，并根据磁通绳模型在两个极性区域中保持较高的值作为AR喷发能力的标志。模拟的磁场定性地再现了S形结构，其捕获了主要特征，如作为磁通绳的扭曲芯磁通，以及在PIL中间连接的钩形部分。对准分界线层的研究表明，围绕磁绳的剪切拱圈在9月4日至6日期间处于临界稳定状态，其冕高增加了一倍。虽然证明了快速注入的螺旋度每单位通量作为严重的空间天气事件的关键因素，这项研究解释了形成的通量绳和经常性的爆发性质的AR的临界稳定状态的剪切拱廊早在9月6日。
2019-01-27 astro-ph.SR
Pre-Eruptive Magnetic Reconnection within a Multi-Flux-Rope System in the Solar Corona
日冕经常被日冕物质抛射（CME）破坏，其核心结构被认为是由螺旋磁场组成的磁绳。这已经成为一个“标准”的图片，虽然它仍然是难以捉摸的通量绳的形成和演变向喷发。虽然1/3的喷射物通过航天器显示出磁通绳结构，其余的具有复杂的磁场。它们也是从一个相干的磁通绳中产生的吗？在这里，我们调查了一个复杂的喷出物的源区，重点是一个耀斑的前兆与明确的签名磁重联，即，非热电子、燃烧的等离子体和双向流出的斑点。借助于非线性无力场模型，我们得出结论，重联发生在一个系统的多个编织磁通绳具有不同程度的相干性。这一观测表明了内部结构和动力学在理解CME和预测其对地球的影响方面的重要性。
2018-03-12 astro-ph.SR physics.space-ph
A Tiny Eruptive Filament as a Flux-Rope Progenitor and Driver of a Large-Scale CME and Wave
利用SDO/AIA观测到的太阳爆发事件SOL 2010 -06-13，讨论了CME的形成过程和与之相关的极紫外瞬变现象。我们已经揭示了在这个事件中爆发的磁通绳，研究其属性，并检测到发展中的CME内的波签名。这些发现使我们能够在CME和相关EUV波的起源中建立新的特征，并将所有事件协调成因果相关的序列。(1)一个11 MK的热磁绳从一个致密的灯丝发展，加速到3 km/s $^2$ 1分钟前的硬X射线爆发，比其他结构更早，达到420 km/s，并减速到50 km/s。(2)CME的发展是由通量绳驱动的。绳子上方的封闭结构依次参与了从下往上的膨胀，靠得更近，然后消失，露出它们的外壳，边缘，这就成为了空腔的外边界。边缘与磁畴的分界面相关联，其中包含喷发前的灯丝。(3)边缘的形成与连续压缩的上部活动区结构到CME的锋面结构（FS）。当边缘形成时，它就像一个活塞。(4)造成日冕物质抛射的扰动是由环内的磁绳激发的，然后向外传播。当它们在距离-时间图中的轨迹与这种扰动的前沿相交时，不同高度的EUV结构开始加速。(5)在边缘和FS之外，扰动像冲击波一样传播，表现为II型射电爆发和EUV瞬变的主要部分。它的主要尾部是FS，由两个包围着轮缘的后掠MK环组成。波减速和衰减很快，不被驱动的拖曳活塞，这减缓。
2016-04-04 astro-ph.SR
The spectroscopic imprint of the pre-eruptive configuration resulting into two major coronal mass ejections
我们提出了一个光谱分析的活动区NOAA 11429，在2012年3月7日，两个非常快的日冕物质抛射（CME），这是与这个活动区的喷发前配置。我们研究的热成分和动力学与弹出的磁通绳。使用差分发射测量（DEM）分析的Hinode/EIS和SDO/AIA观测，我们确定的磁绳和主机活动区的发射分量。然后，我们遵循的时间演化的磁绳发射组件使用AIA观测。等离子体密度和多普勒和非热速度与磁通绳也计算出从EIS数据。分别研究了两次X级耀斑期间两个不同的快速日冕物质抛射活动区的东部和西部。在这两个地区，我们确定了一个发射组件的温度范围内的$\log T=6.8 - 7.1$与磁通绳的存在。东部地区的时间演变表明，在这个温度范围内的平均DEM增加了一个数量级，5小时前的第一个CME。这与磁通绳的逐渐上升和加热有关，表现为分别在\ion{Ca}{XV} ~ 200.97 nm处的蓝移和增加的非热速度。测量磁通绳的总体向上运动（$\sim12$ ~ \kms的相对蓝移）。测得的电子密度为$4\times 10^9 - 2 \times10^{10}$ cm $^{-3}$（使用\ion{Ca}{XV} ~ 181.90 Ω/\ion{Ca}{XV} ~ 200.97 Ω的比值）。我们将我们的研究结果与同一AR的其他作品进行比较，以提供其演变的统一图片。
2016-02-11 astro-ph.SR
Multiwavelength Observations of the Precursors Before the Eruptive X4.9 Limb Solar Flare on 25 February, 2014: Current Sheet, Eruptive Filament, Flare and Eruption Onset in the Frame of the Tether-Cutting Magnetic Reconnection Scenario
通过多波段观测揭示2014年X4.9耀斑前兆的系绳切割几何，发现耀斑前电流片中的微耀斑状重联触发喷发，并驱动后续主耀斑形成。
2025-04-21 astro-ph.SR
Evolution of Hard X-ray Sources and Ultraviolet Solar Flare Ribbons for a Confined Eruption of a Magnetic Flux Rope
研究了2005年5月27日活动区NOAA 10767中M1.1耀斑的硬X射线源和耀斑带的磁场结构。在非线性无力场外推中，我们发现在同一极性反转线上，一个小的喷发前磁通量绳位于剪切磁弧附近。Ramaty高能太阳光谱成像仪（RHESSI）和过渡区和日冕探测器（TRACE）分别在X射线和紫外线（UV）1600 nm波段观测到了这一局限耀斑。在该事件中，在几个位置发生了磁重联。它首先开始在爆发前的弦绳的位置。观测结果表明，在耀斑爆发前10分钟左右，爆发前的磁通量绳与剪切磁弧之间发生了磁重联。这意味着形成了更大的通量绳，正如TRACE所观察到的那样。接下来，硬X射线（HXR）源出现在耀斑峰值的这个较大通量绳的足点。相关联的高能粒子可能已经在磁通绳下方、重联区域内或周围加速。尽管如此，HXR源和通量绳足点之间的紧密空间关联有利于通量绳内的加速度。最后，一个大的太阳区域，包括活动区NOAA 10766和10767的拓扑分析表明，存在大规模的准分界线层（QSL）的爆发前的通量绳。在耀斑期间，在这些QSL没有发现增强的发射，但紫外耀斑带停止在最近的大规模QSL的边界。
2011-11-08 astro-ph.SR
3D Prominence-hosting Magnetic Configurations: Creating a Helical Magnetic Flux Rope
磁位形及其周围的日冕结构是太阳物理学的一个重要研究课题。最近的理论和观测研究强烈表明，螺旋形磁通量绳是满足大部分理论和观测要求的基本成分。为了了解磁通绳形成的细节，并获得适合未来的日珥形成研究的磁配置，我们在这里报告的三维等温磁流体动力学模拟，包括有限的气体压力和重力。从一个磁流体静力日冕与线性力免费的双极磁场，我们按照它的演变时，引入涡流周围的主要极性和收敛流向附近的极性反转线的电晕底部。汇流使不同环的脚在极性反转线处汇合，发生磁重联和磁通抵消。确定了磁重联过程的流入和流出特征，从而新形成的螺旋环缠绕在先前存在的螺旋环周围，使得完整的磁通绳增长并上升。当形成宏观磁绳时，我们关闭驱动流，发现系统弛豫到一个稳定状态，其中包含嵌入在上覆拱廊结构中的螺旋状磁通量绳。所形成的磁通绳的主要部分由可以稳定地支撑日珥物质的浸渍场线穿过，而磁通绳的总质量在4- 5.e14g的量级。
2013-11-21 astro-ph.SR
Successive flux rope eruptions from $δ$-Sunspots region of NOAA 12673 and associated X-class eruptive flares on 2017 September 6
在本文中，我们对2017年9月6日发生在S形活动区NOAA 12673的两个X2.2和X9.3级X级太阳爆发耀斑进行了多波长分析，结合了太阳动力学观测站上的大气成像组件和日震磁成像仪仪器的观测。在报告的活动当天，活动区的光球结构显示出一个非常复杂的$δ$ -太阳黑子网络，导致在热极紫外通道中观察到的日冕S形。这两个X级耀斑都是在$\sim$ 3小时的间隔内从S形核心依次启动的，并作为一个单一的“S形-到-拱廊”事件进行。差分发射测量分析揭示了强烈的加热等离子体的核心活动区的权利，从预耀斑阶段，进一步加强和空间扩展，在每个事件。在耀斑爆发前阶段，通过对早期耀斑增亮和遥远的微弱带状结构位置的日冕磁场进行非无力场模拟，识别出一个预先存在的磁零点，为太阳爆发模型提供了支持。磁外推还揭示了磁绳结构之前，随后支持的观测热EUV通道的爆发的两个耀斑。第二次X级耀斑在两组耀斑带的演变中与标准耀斑情景偏离，这两组耀斑带在空间上分离良好，提供了两个日冕高度处的磁重联的确凿证据。
2018-10-31 astro-ph.SR
Formation of an observed eruptive flux rope above the torus instability threshold through tether-cutting magnetic reconnection
本研究通过对活动区NOAA 12241的MHD模拟，揭示M6.9级耀斑中系绳切割磁重联在剪切磁拱内形成环面不稳定区的爆发性MFR，其演化与观测吻合，解释了耀斑爆发机制。
2023-07-13 astro-ph.SR
Flux rope, hyperbolic flux tube, and late EUV phases in a non-eruptive circular-ribbon flare
我们提出了一个详细的研究与3紫外线后期阶段，以更准确地了解哪些拓扑元素是存在的，以及它们如何约束的动态耀斑的一个封闭的圆形耀斑的动力学。我们对SDO上的HMI和AIA仪器观测到的受限耀斑进行了非线性无力场外推。从三维磁场中，我们计算了挤压因子，并分析了其分布。同时，我们分析了AIA EUV光变曲线和图像，以确定耀斑后的环，它们的时间和热演化。通过结合这两种分析，我们能够提出一个详细的方案，解释耀斑的动态。我们的拓扑分析表明，除了一个空点拓扑与风扇分界线，脊柱线及其周围的准Separatix层晕（典型的圆形耀斑），磁通绳及其双曲通量管（HFT）被封闭在零以下。通过比较磁场拓扑结构和EUV耀斑后环，我们获得了1）在分界面的足点和EUV 1600~ 1600带之间以及2）在HFT的场线足点和在圆形带内观察到的亮点之间的几乎完美的匹配。我们表明，第一次在一个封闭的耀斑，磁重联最初发生在HFT，下面的通量绳。磁绳和上覆磁场之间的零点处的重联仅在第二阶段中开始。此外，我们还发现，在主耀斑爆发后观测到的EUV晚期相是由不同长度的冷却环在脉冲相期间在零点处重新连接而引起的。
2017-04-05 astro-ph.SR
Variation of Magnetic Flux Ropes Through Major Solar Flares
目前还不清楚太阳耀斑是如何被触发的，以及在什么条件下它们会随着日冕物质抛射而爆发。磁通量绳（Magnetic flux ropes，MFR）被认为是太阳爆发的中心磁结构，其理想不稳定性主要包括扭结不稳定性（kink instability，KI）和环面不稳定性（torus instability，TI），为触发机制提供了重要的候选者。本文利用观测到的光球磁图的磁场外推，系统地研究了29次爆发和16次局限事件中日冕磁场的变化，重点研究了MFRs。发现近90%的事件在耀斑爆发前具有MFR，70%的事件在耀斑爆发后仍具有MFR。我们计算了KI和TI的控制参数，包括MFR的最大扭曲数及其束缚场的衰减指数。使用KI和TI阈值经验地从单独的耀斑前的MFR，两个不同的制度显示在通过耀斑的MFR控制参数的变化。对于耀斑前两个参数都低于阈值的事件，我们发现无论是爆发事件还是封闭事件，在耀斑后参数都没有系统的变化。相反，对于耀斑前两个参数中任何一个超过阈值的事件（大多数是爆发性的），耀斑后参数系统地下降到阈值以下。这些结果提供了一个强有力的约束值的不稳定性阈值，也强调了探索其他喷发机制，除了理想的不稳定性的必要性。
2020-12-29 astro-ph.SR
Solar Active Region Electric Currents Before and During Eruptive Flares
“爆发耀斑之前和期间的太阳活动区电流”一章利用太阳观测资料、依赖于这些观测资料的非线性无力场外推以及三维磁流体动力学（MHD）模型，讨论了太阳磁结构爆发前状态和爆发过程中的电流。讨论解决了中性与非中性电流在活动区的问题，并得出结论，MHD模型能够解释非中性电流在活动区的极性反转线沿强磁剪切的存在，从而证实了以前的观察已经包含这一结果。这些模型还捕捉到了太阳爆发期间活动区电流行为的本质，分别预测了耀斑带内部和膨胀通量绳内部的电流密度增加和减少。从矢量磁场观测中推断出的光球电流密度图显示出与MHD模型结果相似的旋转带状图案，这被解释为活动区磁系统之间的磁绳和准分界线层（QSL）的签名。在这些QSL的总电流的增强在喷发和喷发通量绳的脚点电流密度下降，已被证实的观测。
2019-03-10 astro-ph.SR
Rapid buildup of a magnetic flux rope during a confined X2.2 class flare in NOAA AR 12673
磁通量绳（MFR）被认为是太阳爆发的核心结构，然而，其形成仍然存在激烈的争论。在这里，我们报告了2017年9月6日发生在NOAA AR 12673的X2.2级耀斑期间MFR系统的快速积累过程，三小时后，该结构爆发为主要的日冕物质抛射（CME），伴随着X9.3级耀斑。对于X2.2耀斑，我们没有发现EUV调光，分离的耀斑带，或明确的CME签名，这表明一个局限的耀斑。对于X9.3耀斑，大规模的变暗、耀斑带的分离和CME表明它是爆发性的。通过非线性无力场（NLFFF）的时间序列外推，我们发现：直到爆发耀斑，MFR系统位于AR。在受限耀斑期间，MFR系统的轴向通量和磁螺旋度下限分别显著增强了约86%和260%，尽管平均扭曲数几乎没有变化。在爆发耀斑期间，这三个参数都显著降低。结果表明，建立和释放的MFR系统在封闭和爆发耀斑，分别。前者可以通过扩口重连来实现。我们还计算了耀斑前主极性反转线（PIL）以上衰变指数的分布，没有发现显着差异。这表明磁共振系统的磁通量和螺旋度的增加可能在促进其最终喷发中起作用。
2018-10-10 astro-ph.SR
How Common are Hot Magnetic Flux Ropes in the Low Solar Corona? A Statistical Study of EUV Observations
利用太阳动力学观测站（SDO）大气成像组件（AIA）131、171和304 A的观测数据，对141个M级和X级太阳耀斑中的热流绳进行了研究。一半的耀斑与日冕物质抛射（CME）有关。我们调查的目的是评估大耀斑中热流绳的频率，而不管它们相对于爆发开始的形成时间。使用形态学标准在131 A图像中识别通量绳，并且通过它们在较冷的171和304 A通带中的不存在来确认它们的高温。我们发现热通量绳在我们的45个事件（耀斑的32%），其中11个与局限耀斑，而其余34个与爆发耀斑。因此，几乎一半（49%）的喷发事件涉及热通量绳配置。补充的日出型X射线望远镜（XRT）数据的使用表明，这些百分比应被视为在大耀斑的热流绳的实际发生率的下限。
2015-07-14 astro-ph.SR
Chromospheric magnetic field extrapolations reveal the flux-rope configuration of a solar filament
High Altitude Observatory, NSF National Center for Atmospheric Research（美国国家大气研究中心高空观测站）；Institute of Physics, University of Graz（格拉茨大学物理研究所）；National Solar Observatory（美国国家太阳天文台）；School of Electrical and Electronic Engineering, University of Sheffield（谢菲尔德大学电气与电子工程学院）；Department of Astronomy, Eötvös Loránd University（罗兰大学天文学系）；Gyula Bay Zoltán Solar Observatory (GSO), Hungarian Solar Physics Foundation (HSPF)（久洛·巴约·佐尔坦太阳观测站（匈牙利太阳物理基金会））；Solar Physics and Space Plasma Research Centre (SP2RC), School of Mathematics and Statistics, The University of Sheffield（谢菲尔德大学数学与统计学院太阳物理与空间等离子体研究中心）；Kanzelhöhe Observatory for Solar and Environmental Research, University of Graz（格拉茨大学卡恩泽霍厄太阳能与环境研究观测站）
通过结合光球和色球矢量磁图的多高度优化外推方法，准确重建了太阳暗条的预爆磁绳结构，解决了光球外推无法区分磁绳与剪切弧顶的歧义。
2026-06-09 astro-ph.SR
Data-constrained Magnetohydrodynamic Simulation of a Long Duration Eruptive Flare
我们使用消息传递接口自适应网格细化通用平流程序（MPI-AMRVAC）对2011年6月21日01：18 UT开始的C7.7级耀斑进行了零$β$磁流体动力学模拟。模拟的初始条件涉及一个通量绳，我们实现了通过正规化的Biot-Savart定律，其参数的约束观测从大气成像组件（AIA）的太阳动力学天文台（SDO）和极端紫外成像仪（EUVI）的孪生日地关系天文台（STEREO）。然后，通过MPI-AMRVAC中的磁摩擦模块将该数据约束的初始状态松弛到无力状态。进一步的时间演化模拟结果较好地再现了SDO/AIA 94 A、304 A和STEREO/EUVI 304 A观测得到的喷发特征。模拟的磁绳具有与观测相似的喷发方向、高度范围和速度。特别是，通过改变密度分布，再现了慢演化和快喷发两个阶段。我们的数据约束模拟还显示了其他优势，例如大视场（约0.76太阳半径）。我们研究了磁通量绳的扭曲和上覆场的衰减指数，发现在这一事件中，磁束缚力和磁张力都足够弱于磁环向力，从而允许磁通量绳的成功喷发。我们还发现，异常电阻率是必要的，以保持正确的形态喷发磁通绳。
2021-06-29 astro-ph.SR
A Prospective New Diagnostic Technique for Distinguishing Eruptive and Non-Eruptive Active Regions
活动区是大多数磁通量绳抛射的来源，这些抛射成为日冕物质抛射（CME）。提前确定哪些活跃区域将产生喷射是空间天气预测工具和未来科学任务（如太阳轨道器）的关键。本研究的目的是开发一种新的技术，以确定哪些活动区域更有可能产生磁通量绳弹射。这项新技术的目的是：及时发出空间天气警报;为空间仪器选择合格的观测目标开辟道路。我们使用数据驱动的非线性无力场（NLFFF）模型来描述一组活动区域的磁场的三维演化。根据洛伦兹力，我们确定了一个区分喷发活动区和非喷发活动区的尺度。此外，使用观测到的磁图的一个子集，我们运行了一系列的模拟，以测试是否可以预测的度量的时间演化。所确定的度量成功地区分了我们的数据样本中观察到的产生喷发的活动区域与非喷发区域。可以提前6到16小时对指标进行有意义的预测。这项初步研究提出了一个有趣的第一步，在预测的日冕物质抛射的发病仅使用LOS磁观测结合NLFFF建模。未来的研究将解决如何推广的模型，使其可以用于更具有操作意义和各种模拟方法。
2019-08-24 astro-ph.SR
Role of magnetic shear distribution on the formation of eruptive flux ropes
本研究探讨日冕拱中磁剪切分布对爆发性磁流绳形成的作用，通过磁流体动力学模拟分析不同初始剪切情况的动力学，发现强剪切会引发磁流绳自发形成和爆发，为理解太阳瞬变现象提供依据。
2025-09-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Predictions of energy and helicity in four major eruptive solar flares
为了更好地理解行星际磁云（MC）的太阳成因，我们模拟了四个大型爆发性太阳耀斑的磁场和拓扑性质，并将它们与观测结果联系起来。我们使用三维最小电流日冕模型\cite{Longcope1996d}和耀斑前光球磁场和耀斑带的观测值导出重连磁通量，耀斑能量，磁绳螺旋度和磁绳极向场的方向。我们比较模型预测的这些数量耀斑和MC观测和估计的不确定性的方法，发现以下。模型预测的重联通量等于或低于从观测到的带状运动推断的重联通量。观测到的和模式的重联通量匹配MC极向通量。预测的磁绳螺旋度匹配MC螺旋度。预测的自由能介于观测能量和估计的总耀斑光度之间。MC的极向场的前缘的方向与AR中的通量绳的极向场而不是全局偶极场对准。这些发现使我们相信，与这四个太阳耀斑有关的磁云是在爆发过程中由低日冕磁重联形成的，而不是日冕中已有结构的爆发或在全球磁场参与下在上日冕中形成的。我们还注意到，由于所有四个耀斑都发生在活动区，没有显著的耀斑前通量出现和取消，我们发现的能量和螺旋度是通过剪切和旋转运动存储的，这足以解释观测到的辐射耀斑能量和MC螺旋度。
2011-04-18 astro-ph.SR
Extremely Large Extreme-ultraviolet Late Phase Powered by Intense Early Heating in a Non-eruptive Solar Flare
我们分析并模拟了2011年9月9日发生的M1.2级非爆发性太阳耀斑。耀斑具有强的极紫外暖日冕发射（$\sim$ 3~MK）的晚相峰，峰值发射是主耀斑峰值的1.3倍以上。观测到多个耀斑带，其演化过程表现为两个阶段的能量释放过程。一个非线性无力场（NLFFF）外推揭示了存在一个磁零点，一个扇脊结构，和两个磁通绳嵌入在扇圆顶。耀斑中的磁重联是由其中一条磁通绳的不稳定和上升驱动的。在第一阶段，快速上升的磁通绳驱动在零点和周围的准分界线层（QSL）的重联，而在第二阶段，重联主要发生在最终停止的磁通绳拉伸的两个腿之间的场线。晚期相环主要由第一级QSL重联产生，而第二级重联则负责加热主耀斑环。第一阶段的重联被认为是更强大的，导致一个非常强大的EUV后期。我们发现，延迟出现的晚相峰主要是由于长的晚相环的冷却过程长。使用基于热演化的环路模型（EBTEL），我们模拟了后期环路的EUV辐射。模拟结果表明，后期回路的峰值加热速率为1.1 erg cm $^{-3}$ s $^{-1}$，明显高于以往的数值。
2018-08-20 astro-ph.SR
HXR emission from an activated flux rope and subsequent evolution of an eruptive long duration solar flare
在本文中，我们提出了一个全面的研究M6.6长持续事件（LDE）的演化阶段，特别是其耀斑前阶段的重点。该事件于2015年6月22日发生在NOAA 12371。该事件的一个显着方面是一个活跃的耀斑前阶段持续约一个小时，在此期间，热EUV日冕通道处于建立阶段，并显示出能量高达25 keV的同空间硬X射线（HXR）发射。因此，这是HXR日冕通道的第一个证据。基于NLFFF模型的日冕磁场结构清楚地显示出沿极性反转线（PIL）取向的磁通量绳（MFR），并与日冕通道共空间。我们观察到显着的变化，在AR的光球磁场在延长期间的$\approx$ 42小时的形式旋转的太阳黑子，移动的磁功能，和通量取消沿PIL。在耀斑爆发之前，MFR经历了一个缓慢的上升阶段（$\approx$ 14 km s $^{-1}$），持续$\approx$ 12 min，我们将其归因于MFR的快速建立和激活，这是由于在MFR本身的多个位置发生了系绳切割重连。MFR从缓慢上升到快速上升阶段（$\approx$ 109 km/s $^{-1}$，加速度$\approx$ 110 m/s $^{-2}$）的运动学演化中的突然转变精确地划分了耀斑的前耀斑和脉冲阶段，这指向了喷发早期动力学和耀斑磁重联强度之间的反馈过程。
2020-05-13 astro-ph.SR
Partial Null Point Reconnection of an Eruptive Filament
本文基于2015年7月13日一次暗条爆发观测，揭示磁通量对消形成磁绳并失稳抛射的过程，发现爆发区周围的圆形增亮源于零点拓扑下的互换重联，并构建了暗条上下方同时发生磁重联的统一解释框架。
2025-11-06 astro-ph.SR
Evolutionary stages and triggering process of a complex eruptive flare with circular and parallel ribbons
我们报告了一个复杂的M级太阳爆发耀斑的多波长研究，包括三套不同的耀斑带，即圆形，平行，和远程带。源有源区NOAA 12242的磁场建模显示存在包含内部双极区的3D零点磁拓扑。该事件开始于圆形带状物的微弱特征，以及从耀斑前阶段开始的远程增亮，指向正在进行的缓慢而持久的零点重联。我们首先检测到的磁通量抵消和相关的增亮，这是可能的系绳切割重联，建立磁绳附近的极性反转线（PIL）的内部双极区的签名。在下一个阶段，随着M8.7耀斑的爆发，圆形带状物的增亮显著增强，这基本上表明正在进行的零点重联速率增加。最后，底层通量绳的爆发触发了其下方的“标准耀斑重联”，从而使平行条带的强度突然上升，并通过外部强迫提高了零点重联的速率。我们发现，在扇穹内，磁衰减指数n>1.5的区域与零点QSL接壤。我们的分析表明，环面不稳定性和爆发模型都对爆发耀斑的触发机制起了作用。这一事件是一个很好的例子，动力学演化的磁通绳最初局限在一个零点拓扑结构，随后激活和爆发的进展，圆形暨平行带状耀斑。
2021-01-25 astro-ph.SR
The Evolution of Writhe in Kink-Unstable Flux Ropes and Erupting Filaments
扭曲磁通量管的螺旋扭折不稳定性被认为是太阳暗条爆发和日冕物质抛射（CME）的触发机制。为了研究是否可以从这些事件中的扭动观测中获得爆发前扭曲的估计，我们定量分析了扭曲到扭动的不稳定过程中的转换，使用数值模拟。我们考虑了线束缚的、圆柱对称的Gold-Hoyle磁绳模型，并利用Berger和Prior的公式测量了磁绳的蠕动，该公式将量表示为空间中的单个积分。我们发现，扭曲转化为扭动的量并不简单地与初始磁通绳扭曲的比例，但主要取决于更高的纵向阶比基本模式的不稳定本征模式的增长率。的扭曲的饱和度，以及形状的扭结磁通绳，是非常相似的初始磁通绳扭曲，这基本上排除了估计喷发前扭曲的测量扭曲的相当大的范围。然而，我们的模拟表明，$\sim 6π$的扭曲上限为大部分的长丝之前，他们的爆发。
2014-03-06 astro-ph.SR
A Transient Coronal Sigmoid in Active Region NOAA 11909: Build-up Phase, M-class Eruptive Flare, and Associated Fast Coronal Mass Ejection
在这篇文章中，我们通过分析多波长和多仪器观测，研究了2013年12月7日活动区（AR）NOAA 11909的冠状S形的形成和破坏。我们的分析表明，形成“瞬态”乙状结肠发起$\approx$ 1小时前，其喷发通过两个扭曲的冠状环系统之间的耦合。日冕和光球图像之间的比较表明，日冕S形形成在一个简单的$β$型AR，也具有分散的磁场结构的光球。的视线光球磁图还揭示了移动的磁功能，小规模的磁通量取消事件附近的PIL，和整体磁通量取消在延长喷发前的阶段，这表明系绳切割重连对建立的磁通绳的作用。乙状结肠的破裂伴随着双带喷发的M1.2耀斑（SOL 2013 -12- 07 T07：29）。在射频，我们观察到III型和II型爆发在米波长的脉冲阶段的耀斑。磁绳的成功爆发导致SOHO/LASCO视场中的快速日冕物质抛射（线速度为$\approx$ 1085 km s-1）。在耀斑的演化过程中，我们清楚地观察到典型的“S形到拱状”的转变。在耀斑的脉冲相开始之前，通量绳经历了一个缓慢的上升（$\approx$ 15 km s-1），随后转变为快速喷发（$\approx$ 110 km s-1）。磁绳的两相演化分别与M级耀斑的软X射线前兆和脉冲相发射表现出时间关联，从而指向磁重联和早期CME动力学之间的反馈关系。
2021-05-02 astro-ph.SR
Kink Oscillation of a Flux Rope During a Failed Solar Eruption
本文报道了SDO/AIA在太阳边缘观测到的一次局限性爆发耀斑中通量绳的一次衰减扭折振荡，它缺乏可探测到的白光日冕物质抛射。爆发通量绳经历扭结，旋转，和明显的腿腿的相互作用在事件中。在304、171和193 ° C的多个AIA通道中同时观察到振荡，这表明多热等离子体被夹带在绳索中。到达后，在活动区的叠加回路，磁通绳表现出大振幅，衰减扭结振荡的明显的初始振幅为30微米，约16分钟的周期，约17分钟的衰减时间。我们解释这些振荡作为一个基本的常设扭结模式的磁通绳。振荡偏振具有明显的垂直分量，而检测到的波形与正弦信号的偏离表明振荡可以是圆偏振或椭圆偏振的。估计的扭结速度为1080 km/s，对应于约760 km/s的阿尔文速度。这个速度，加上从我们的DEM分析中估计的绳索中的电子密度，$n_e \approx$（1.5--2.0）$\times 10^9$ cm $^{-3}$，产生大约15 G的磁场强度。据我们所知，在局限爆发耀斑期间，非水平极化磁绳的衰减扭折振荡以前还没有报道。这些振荡提供了独特的机会，间接测量的磁场强度在低日冕通量绳在失败的爆发。
2022-05-06 astro-ph.SR
Observations of a Footpoint Drift of an Erupting Flux Rope
我们分析了2015年11月4日M级爆发耀斑的成像观测。用非线性无力场模型模拟了爆发前的H α细丝，表明它由两个螺旋系统组成。涉及这两个系统的系绳切割重连导致了一个热S形环结构的形成，该结构植根于耀斑带末端形成的小钩。紧接着，那些热环开始从小钩子上滑落，直到消失。环继续滑动，丝带自己拉长了几十弧秒。一个新的和更大的钩，然后出现在年底的细长丝带与热和扭曲的循环扎根在那里。在这些热环爆发后，带状钩膨胀，后来收缩。我们解释这些意见的框架内最近的三维（3D）扩展到标准的太阳耀斑模型，预测漂移的通量绳足点。热S形环被解释为通量绳，其足点在喷发期间漂移。虽然新钩的变形和漂移可以通过模型来描述，但磁通绳足点从细丝到喷发磁通绳足点的位移表明，钩的演变可能比模型捕获的更复杂。
2019-08-06 astro-ph.SR
Regularized Biot-Savart Laws for Modeling Magnetic Flux Ropes
许多现有的模型假设磁通量绳在太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）中起着关键作用。因此，重要的是开发有效的方法来构建磁绳配置所观察到的数据和喷发前的源区的形态约束。为此，我们推导并实现了一个紧凑的解析形式，表示磁场的薄磁通绳的轴的任意形状和圆形截面。这种形式意味着磁通绳携带轴向电流$I$和轴向磁通$F$，因此相应的磁场是分别与$I$和$F$成比例的轴向和方位角矢量势之和的旋度。我们表示的矢量势的修改后的毕奥-萨伐尔定律的内核在这样一种方式，即在轴上正则化，当轴是直的，这些法律定义了一个圆柱形的力免费磁绳与抛物线剖面的轴向电流密度。对于我们迄今为止研究的案例，我们通过使用观测到的磁图，沿着喷发源区的极性反转线确定了绳轴的形状。沿轴的高度变化和其他磁绳参数估计的位场外推。使用这种启发式的方法，我们能够构建2009年2月13日和2011年10月1日CME事件爆发前的配置。这些应用表明，我们的新方法的灵活性和效率，为激励喷发前的配置在CME的模拟。
2017-12-18 astro-ph.SR
Simultaneous observation of a flux rope eruption and magnetic reconnection during an X-class solar flare
在这封信中，我们提出了一个壮观的爆发耀斑（X8.2），与2017年9月10日太阳西翼的日冕物质抛射（CME）有关。磁绳爆发之后是流入，电流片和尖点结构的形成，这是同时观察到的耀斑发生期间。在131 μ m的观测中，尖点结构的层次结构得到了很好的观察。从这些观测结果中可以得出的情景与一些喷发模型的预测非常一致。在磁绳爆发的最后阶段，除了经典爆发模型所预测的耀斑爆发过程中的上述特征外，还观察到电流片分裂成若干个小电流片的现象。给出了入流、热尖点结构和耀斑后环的速度和加速度的定量计算。当前片的宽度估计为约3 $\times$ $10^{3}$ km。这些观测对了解太阳爆发的过程非常有用。
2018-01-09 astro-ph.SR
The standard flare model in three dimensions III. Slip-running reconnection properties
爆发耀斑的标准模型旨在描述观测到的重联日冕磁场的三维特征。扩展到2D模型需要在物理上理解的3D重联过程的起源的磁配置的演变。然而，没有零点和分界线的三维重联的性质还需要进一步分析。我们专注于磁重联的增长和发展的磁通绳和相关的耀斑环在爆发耀斑。我们的目的是了解三维重联在准分界线层（QSL）的存在下，QSL属性是如何相关的滑移运行重联模式一般，以及如何适用于喷发耀斑的内在特征。在磁流体动力学模拟中，我们研究了与环面不稳定通量绳有关的爆发耀斑的磁力线滑移重联。与磁绳和耀斑环相关的磁力线经历一系列连续的磁重联，导致它们的超阿尔文滑移运动。滑动速度的时间分布和映射范数的空间分布具有很强的相关性。我们发现，运动速度是成比例的映射范数。此外，这种滑动运行的运动变得更快的磁通绳扩大，因为3D电流层向电流片，和QSL向separatrices发展。目前的分析扩展了我们对三维滑移运行重联制度的理解。我们确定了一个控制参数的场线的视速度，而他们的滑动重新连接，使耀斑后循环的演变的解释。通过给出耀斑和喷发的三维特性，完成了耀斑和喷发的标准模型。
2013-05-17 astro-ph.SR
Understanding the Lateral Drifting of an Erupting Filament with a Data-constrained Magnetohydrodynamic Simulation
本文通过CHASE与SDO观测及数据约束MHD模拟，揭示磁通量绳腿部与邻近剪切拱的外部磁重联导致暗条横向漂移和CME轴向偏转。
2023-08-17 astro-ph.SR
When do solar erupting hot magnetic flux ropes form?
我们研究了爆发磁通量绳相对于太阳爆发的形成时间，这对于约束日冕物质抛射（CME）起始模型是重要的。我们检查了131张连续的连续图像，这些图像跨越了8个多小时，由太阳动力学天文台（SDO）上的大气成像组件（AIA）获得，以确定CME中从靠近边缘的位置爆发的热通量绳的形成时间。通量绳的外观，以及它们的演变对喷发确定使用形态学标准。三分之二（20/30）的通量绳形成于喷发开始之前（从51分钟到8个多小时），它们的形成与有限耀斑的发生有关。我们还发现了四个事件与预先存在的热通量绳，其形成发生在喷发前几分钟（从3到39）没有任何关联的明显的局限耀斑活动。六条弦索，在爆发的瞬间，形成。然而，在其中的三个中，在131张照片中可以看到日珥物质，这可能表明存在先前存在的不热的通量绳。后三组热流绳的形成模式没有表现出显著差异。对于整个人口的事件，爆发耀斑的爆发和热通量绳的外观之间的时间差的平均值和中位数分别为151和98分钟。我们的研究结果提供了，平均而言，间接支持CME模型，涉及预先存在的通量绳;另一方面，对于三分之一的事件，模型中，弹出的通量绳在喷发过程中形成的出现更合适。
2020-08-10 astro-ph.SR
A Study of Pre-Flare Solar Coronal Magnetic Fields: Magnetic Flux Ropes
磁通量绳（MFR）被认为是太阳爆发的中心结构，其理想的MHD不稳定性可以触发爆发。在这里，我们对2011年至2017年太阳盘中心附近导致主要太阳耀斑的所有MFR配置进行了研究，无论是爆发性的还是局限性的。根据观测到的磁图重建了日冕磁场，并根据磁扭曲分布确定了MFR，MFR定义为绕轴多于一圈的磁场线的相干组。结果表明，90%的事件具有耀斑前的MFR，其三维结构比理论MFR模型复杂得多的细节。我们进一步构建了一个基于两个参数的图，即控制扭结不稳定性的磁扭曲数（KI）和控制环面不稳定性的衰减指数（TI）。它清楚地显示了TI和KI阈值的下限，分别为$n_{\rm crit} = 1.3$和$|T_w|_{\rm crit} = 2$，因为所有高于$n_{\rm crit}$的事件和近90%高于$|T_w|_{\rm crit}$的事件都发生了。此外，通过这样的标准，超过70%的事件可以区分爆发和局限耀斑，KI似乎发挥了几乎同样重要的作用，TI在区分这两种类型的耀斑。有超过一半的事件的两个参数都低于下限，29%是爆发性的。这些事件可能是由磁重联而不是MHD不稳定性触发的。
2019-08-23 astro-ph.SR
Study of Three-Dimensional Magnetic Structure and the Successive Eruptive Nature of Active Region 12371
通过模拟非线性无力场（NLFFF）平衡下的准静态日冕场演化，研究了12371活动区连续喷发的S型日冕的磁结构。HMI/SDO矢量磁图用作NLFFF模型的输入。在所有的喷发事件中，模拟的结构类似于所观察到的喷发前日冕S形，NLFFF核心场是双反J形和反S场线与接触光球的倾角的组合。这样的场线是由在秃斑位置的相反J场线的磁通抵消重连形成的。这意味着由大尺度剪切拱廊场线形成弱扭磁绳。随后，这条磁绳经历日冕系绳切割重连，直到CME被触发。模拟结构捕捉到了这些主要特征的S形到弧形到S形的转换，这是经常性的连续光球通量运动。场线扭曲的计算揭示了一个分数的增加，其次是具有扭曲的范围内的像素的数量减少。这跟踪的建立过程中的扭曲的核心领域的缓慢光球运动和爆发后的松弛，分别。我们的研究推断，大喷发的AR是由于急剧下降的背景日冕字段满足环面不稳定的标准，在低高度（$\approx 40$毫米）相比，非喷发的AR。
2018-03-13 astro-ph.SR
The effect of data-driving and relaxation model on magnetic flux rope evolution and stability
本文通过TMFM数据驱动模拟及MFM、零β MHD松弛实验，研究关闭驱动的时机对AR12473和AR11176磁通量绳爆发性与稳定性的影响。
2024-10-24 astro-ph.HE astro-ph.SR
Hooked flare ribbons and flux-rope related QSL footprints
我们研究了2014年9月10日活动区12158的磁拓扑结构，并将其与17：21 UT开始的耀斑（SOL 2014 -09- 10 T17：45：00）之前和早期的观测结果进行了比较。结果表明，用Grad-Rubin非线性无力场外推方法可以很好地再现SDO/AIA观测到的活动区S形结构和耀斑带。各种反S和反J形的磁场线，围绕着日冕通量绳，与在不同的极紫外波长下观察到的S形一致，包括它的多螺纹弯曲端。此外，所观察到的分布的表面电流的磁极性，它是没有规定的是很好地再现。这验证了我们的数值实现和设置的梯度鲁宾方法。模拟的双反J形准分界线层（QSL）足迹与耀斑上升阶段观测到的耀斑带相匹配，包括它们的钩状部分。后者的螺旋状形状可能与一个复杂的喷发前磁通绳与一个以上的扭转，在模型中获得。这些带状关联的通量绳QSL足迹与3D中的新标准耀斑模型是一致的，其中存在位于逆泪滴形日冕QSL下方的双曲通量管。这在预测太阳耀斑中重联和带状物的位置，以及爆发通量绳的几何性质方面是一个新的进展。
2016-03-24 astro-ph.SR
Two-step solar filament eruptions
日冕物质抛射（CME）与爆发性暗条密切相关，通常是同一爆发过程在日冕上部的延续。当暗条减速并停在日冕中某个更高的高度时，暗条爆发就失败了。有时，几个小时后，灯丝又开始上升，并发展成CME形成的成功喷发。我们提出了一个简单的模型来解释这样的两步喷发的磁通绳在两个尺度的环境磁场的平衡。喷发是由保持磁场的缓慢减小引起的。存在两个临界高度的磁通绳垂直不稳定性的启动允许磁通绳停留在第一次跳跃后的一段时间，在第二个临界高度附近的亚稳平衡。如果环境场继续减小，则接下来是下一个喷发步骤。
2017-12-21 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic Simulation of the X9.3 Flare on 2017 September 6: Evolving Magnetic Topology
三维磁拓扑结构对于理解太阳耀斑期间日冕中磁能的爆炸性释放至关重要。人们对耀斑前的磁拓扑结构给予了很大的关注，以确定磁重联的候选地点，但目前还不清楚磁重联及其伴随的拓扑结构变化如何塑造喷发结构，以及拓扑结构如何在喷发过程中演变。在这里，我们采用了一个现实的，数据约束的磁流体动力学模拟来研究发生在2017年9月6日的X9.3爆发耀斑的演变磁拓扑。模拟成功地再现了喷发的特点和过程中前所未有的细节。数值结果表明，耀斑爆发前日冕中存在多个不同连接方式的扭曲磁通系统，在爆发过程中，这些扭曲磁通通过绳切割式的磁重联形成一条相干磁通绳.拓扑分析表明，上升的通量绳被一个准分界线层包裹，该层在绳下方相交，形成一个称为双曲通量管的拓扑结构，在那里形成电流片，触发重联。通过绘制新重新连接的场线的足迹，我们能够再现的空间位置和，第一次，所观察到的耀斑带的时间分离，以及通量绳的脚的动态边界。此外，总重联通量的时间分布与软X射线光变曲线相当。这种对不断演变的磁拓扑结构的复杂描述为最终理解和预测太阳爆发提供了重要的见解。
2018-10-31 astro-ph.SR
Flux Rope Formation Due to Shearing and Zipper Reconnection
拉链重联被认为是在爆发耀斑和日冕物质抛射之前产生通量管中大部分扭曲的机制。我们已经进行了第一次数值实验，在这种新的制度的重联，两个最初未扭曲的平行磁通管剪切和重联，形成一个大的磁通绳。我们描述了这个实验的性质，包括在模拟的基础上的集中通量源之间的磁通量的链接，新形成的磁绳的扭曲以及剪切预重联状态下的互磁螺旋度到新形成的磁绳的自螺旋度的转换。
2018-07-06 astro-ph.SR
Effects of the Background Magnetic Field on Flux Rope Eruptions
University of Michigan（密歇根大学）；Boston University（波士顿大学）
通过MHD模拟研究背景磁场对已有磁绳爆发的影响，发现反平行背景场降低爆发能量阈值但非充分条件，且导致快速但短暂的耀斑重联。
2026-06-19 astro-ph.SR
Direct Observation of A Large-scale CME Flux Rope Event Arising from an Unwinding Coronal Jet
日冕物质抛射（CME）和日冕喷流是两种常见的太阳爆发现象，它们往往独立地发生在不同的空间尺度上。在这项工作中，我们提出了一个立体观测的大规模CME磁绳所产生的解旋井喷喷流在多极复杂的磁系统。基于多波段观测分析，我们发现整个事件始于一个小暗条，它的喷发发生在一系列同源喷流之后的日冕间歇泉地点。借助于磁场外推，它揭示了日冕间歇泉网站上形成一个细长的相反极性的接口，在那里的紧急驱动的光球通量抵消和重复重联负责那些以前经常性的射流，也有助于最终的灯丝不稳定。通过与上覆场的相互作用，爆发的暗条折断了它的一条腿，导致了一个解旋的井喷喷流。我们的估计表明，大约1.4 $-$ 2.0圈的扭曲释放在其喷气螺旋。喷流螺旋中这种显著的扭转输送迅速地从喷流底部到远处产生了一个新生的更大规模的通量绳。在形成后不久，这个大规模的通量绳向外冕爆发，导致地球定向的CME。在其源区，连续形成两组明显的耀斑后环，表明这次喷发涉及两个阶段的耀斑磁重联。这项工作不仅揭示了不同爆发活动之间的真实磁耦合过程，而且为理解太阳爆发期间大规模CME通量绳的产生提供了新的线索。
2021-02-26 astro-ph.SR
An Eruptive Circular-ribbon Flare with Extended Remote Brightenings
我们研究了2013年11月10日爆发的X1.1圆带状耀斑，结合多波长观测和使用非无力场方法的日冕场重建。在第一阶段，通过磁重联在两个轻度扭曲的剪切弧之间形成暗条，这两个弧嵌入与零点相关的扇形穹丘之下。这种重联似乎是由内部两个拱廊足点周围的光球剪切和会聚流驱动的，与耀斑相关的横向场变化一致。暗条的南部由于环面的不稳定性而向上升起，并推挤零点。诱导的零点重联，然后产生的圆形带状和初始远程增亮在西方，加速电子沉淀沿风扇和传播向外沿quasi-separix表面与高值的挤压因子（Q）的包络领域，这有一个窗帘状的形状在这里。在第二阶段，通量绳的南端脱离表面，依次破坏圆顶和覆盖场，并以鞭打的方式爆发，成为部分晕日冕物质抛射。这导致了增强的耀斑发射和快速移动的远程增亮在磁幕的脚点，这跨越了一个非常广泛的区域，也与日冕昏暗。这是一个罕见的爆发性环带耀斑的例子，其中完全观察到了磁通绳从形成到成功喷发出圆顶的演变以及由此产生的异常扩展的远程增亮。
2020-07-28 astro-ph.SR
Pre-flare processes, flux rope activation, large-scale eruption and associated X-class flare from the active region NOAA 11875
我们结合AIA/SDO、HMI/SDO、RHESSI和HiRAS的观测，对活动区NOAA 11875的X1.0耀斑（SOL 2013 -10- 28 T02：03）相关的热日冕通道喷发进行了多波长分析。在高日冕温度下的EUV图像表明，在活动区的核心存在一个热通道，从早期的耀斑前阶段证明预先存在准稳定的磁通量绳。热通道经历了一个激活阶段后，本地化和长期的耀斑前事件发生在其脚点之一附近。随后，通量绳继续缓慢上升$\approx$ 16分钟，在此期间，软X射线通量逐渐建立，表征了明显的前体相。随着X1.0耀斑脉冲相的开始，磁绳从缓慢上升状态过渡到爆发运动。热通道的爆发性扩张伴随着一系列III型射电爆发，这些爆发与强硬X射线非热发射的脉冲上升有关，其中包括来自日冕环的能量高达$\approx$ 50 keV的明确硬X射线源和来自其足点位置的能量高达$\approx$ 100 keV的硬X射线源。我们的研究包含的证据表明，耀斑前的活动发生在一个稳定的通量绳的空间范围内，可以使其不稳定的爆发。此外，突然过渡的磁通绳从缓慢上升到快速加速的状态，精确地分叉的前兆和脉冲阶段的耀斑指向早期CME动力学和大规模磁重联的强度之间的反馈关系。
2019-08-12 astro-ph.SR
Two-stage evolution of an extended C-class eruptive flaring activity from sigmoid active region NOAA 12734: SDO and Udaipur-CALLISTO observations
我们对2019年3月8日在活动区NOAA 12734发生的C类耀斑活动进行了多波长调查。调查利用了SDO上的AIA和HMI以及物理研究实验室的Udaipur-CALLISTO太阳射电光谱仪的数据。这次低强度C1.3事件具有典型的长持续时间事件特征，即扩展的耀斑弧、大尺度双带结构和双日冕变暗。爆发事件发生在一个日冕S形，并显示出两个不同的能量释放阶段，表现在时间和空间的演变。双调光区的形成与大通量绳的爆发相一致，其足点位于日冕S形的西部和东部边缘。从Udaipur-CALLISTO获得的米波射电观测揭示了在类似IV型射电爆发的耀斑活动的第二阶段期间的宽频带（$\approx$ 50-180 MHz）、持续$\approx$ 7 min的稳定等离子体发射。在Udaipur-CALLISTO观测到的静止的IV型爆发之前，有一个起始频率为$\approx$ 2.5 MHz的III型十米-百米射电爆发。多波长观测和非线性力自由场（NLFFF）日冕模拟的合成以及磁衰变指数分析表明，S形通量绳经历了一个压缩-例如响应于上覆的不对称磁场约束而从其西部到东部的足点连根拔起。磁绳的不对称喷发也解释了观测到的大尺度结构，即耀斑带和耀斑后环沿极性反转线（PIL）明显东移，并提供了磁重联位置随喷发进行而横向推进的证据。
2021-04-22 astro-ph.SR
The Role of Reconnection in the Onset of Solar Eruptions
太阳爆发事件，如日冕物质抛射和爆发耀斑，经常与从对流区进入日冕的磁通量的出现有关。我们使用三维磁流体动力学数值模拟研究日冕磁场与新兴通量的相互作用，并确定导致喷发活动的条件。一个简单的参数进行研究，改变新兴的磁通量和预先存在的日冕偶极子场之间的相对角度。我们发现，在所有的情况下，出现的结果在剪切磁拱过渡到一个扭曲的日冕通量绳通过低位磁重联。然而，这个结构受到它自己的外部场的限制，因此在没有与覆盖的日冕场重新连接的情况下是不喷发的。这种叠加重连的量由出现的和预先存在的场之间的相对角度决定。新兴和预先存在的领域之间的重联是必要的，以产生足够的扩展新兴的结构，使耀斑样重联下的日冕通量绳变得足够强大，以触发其释放。我们的研究结果表明，相对角度是决定所产生的活动区是否表现出喷发行为的关键参数，因此是一个潜在的有用的候选人预测喷发在新出现的活动区。更一般地说，我们的研究结果表明，对流区/光球和日冕之间的详细相互作用必须计算自洽，以准确地模拟太阳爆发。
2022-05-23 astro-ph.SR
Direct Evidence for a Fast CME Driven by the Prior Formation and Subsequent Destabilization of a Magnetic Flux Rope
磁通量绳在日冕物质抛射（CME）物理学中发挥着核心作用。虽然大多数日冕物质抛射的日冕观测都推断出磁通绳拓扑结构，但关于磁通绳是否预先存在或是否在喷发过程中形成的激烈争论仍然存在。在这里，我们提出了一个详细的分析极紫外线观测形成的通量绳在一个封闭的耀斑约7小时后，由喷射的通量绳和爆发性耀斑。这两次耀斑发生在2012年7月18日和19日。第二个事件释放了快速（> 1000 km/s）的CME。我们提出的第一个直接证据的快速日冕物质抛射驱动的前形成和不稳定的日冕磁通量绳期间形成的封闭耀斑7月18日。
2012-11-30 astro-ph.SR
