Slipping Magnetic Reconnection, Chromospheric Evaporation, Implosion, and Precursors in the 2014 September 10 X1.6-Class Solar Flare
我们研究了2014年9月10日X级耀斑中滑动磁重联、色球蒸发和日冕环动力学的发生。滑动重联被发现是目前整个耀斑从其早期阶段。耀斑环可以看到在相反的方向滑向两端的丝带。20- 40 km\,s $^{-1}$的速度被发现的时间窗口内的滑移是很好地解决。暖日冕环表现出膨胀和收缩的运动,被解释为位移,由于不断增长的通量绳,随后爆发。这种通量绳在日冕内爆开始之前就存在并爆发了。这表明能量释放是通过滑动重联而不是日冕内爆进行的。滑动重联导致在\textit{IRIS}狭缝位置观察到的结构的几何形状的变化,从耀斑环顶部的脚点在带。这导致了耀斑早期色球蒸发速度的变化。最后,它被发现的前体签名,包括本地化的EUV增亮以及非热X射线发射的耀斑本身的签名,从早期阶段进展到脉冲阶段,与系绳切割提供的滑动重联。耀斑和外围日冕环的动力学被发现是一致的标准太阳耀斑模型的预测在3D中。
2016-03-19 astro-ph.SR
A holistic approach to understand Helium enrichment in Interplanetary coronal mass ejections: New insights
尽管氦的丰度(AHe = nH/nHe)在太阳光球/色球层高度约为8%,但在行星际日冕物质抛射(ICME)中,AHe可以在许多场合超过8%。虽然行星际激波、色球蒸发和“污泥去除”等因素在过去被分别用来解释ICME中AHe的增强,但这些过程都不能全面解释ICME中AHe的变化。通过对275个ICME事件的分析,我们发现ICME平均AHe值存在着太阳活动的变化。研究还表明,第一电离势效应以及日冕温度不是ICME中AHe增强的主要贡献因素。对63例太阳耀斑和ICME事件的研究表明,色球蒸发和重力沉降共同决定了ICME中AHe的增强和超过8%的变化。当色球蒸发将氦从色球层释放到日冕中时,重力沉降的氦在ICMEs期间被抛出。我们表明,来自CME爆发的同一活动区的先前耀斑的强度和时间是理解ICMEs中AHe增强的重要因素。
2022-02-03 astro-ph.SR
A new approach for modelling chromospheric evaporation in response to enhanced coronal heating: II Non-uniform heating
我们建议,使用近似的“跳跃条件”在太阳过渡区允许快速和准确的数值解的一维流体动力学方程时,日冕经历脉冲加热。特别是,它消除了对高度分辨率的数值网格所施加的非常短的时间步长的需要。本文提出了进一步的例子,该方法的适用性的情况下,不均匀的加热,特别是,nanoflare列车(均匀的空间,但不均匀的时间)和空间局部脉冲加热,包括在环顶点和基地的过渡区。在所有情况下,日冕密度和温度的整体行为显示出良好的协议与完全解决的一维模型,是显着优于从一个一维代码运行的等效结果,而不使用跳跃条件,但具有相同的粗网格。本文对跳跃条件引起的误差作了详细的分析,指出与完全分辨的程序不一致的原因是:(i)忽略了与未分辨大气层中总能量变化率相应的项;(ii)过渡区底部的质量运动;(iii)对于某些有足点加热的情况,过度估计过渡区的辐射损失。
2017-05-16 astro-ph.SR
Evaporation of grain-surface species by shock waves in proto-planetary disk
最近的ALMA(阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列)观测年轻的原恒星物体检测到温暖的SO排放,这可能与形成原恒星盘。为了研究这种温暖的气体是否可以通过吸积激波在形成盘上产生,我们计算了一维激波中各种颗粒表面物种的溅射和热脱附。我们发现,热脱附是更有效的比溅射在冲击后的区域。当吸积速度大于8 km s $^{-1}$,激波前气体数密度为10 $^{9}$ cm $^{-3}$时,H-$_{2}$-O可被热解吸;当吸积速度为2 km s $\gtrsim$,激波前气体数密度为10 $^{9}$ cm $^{-3}$和10 $\gtrsim$ cm $^{-3}$时,SO可被热解吸。我们还发现,在激波后暖气体中氢核的柱密度为$N_{\rm warm} \sim 10^{21}$ cm $^{-2}$。
2014-12-03 astro-ph.SR
From Chromospheric Evaporation to Coronal Rain: An Investigation of the Mass and Energy Cycle of a Flare
本研究利用IRIS和AIA/SDO观测C2.1耀斑,比较色球蒸发与日冕雨的演化动力学,发现日冕雨在耀斑质量-能量循环中起关键作用。
2024-06-04 astro-ph.SR
A simple model of chromospheric evaporation and condensation driven conductively in a solar flare
由太阳耀斑在日冕中释放的磁能到达色球层,在色球层中它驱动着被称为蒸发和冷凝的特征性的上升流和下降流。这些流量在这里研究的情况下,能量通过热传导传输到色球层。一个分析模型是用来开发的关系,每个流的密度和速度可以预测从日冕参数,包括耀斑的能量通量$F$。这些关系进行了探索和细化使用一系列的数值调查,其中的过渡区是由一个简化的密度跳跃。例如,最大蒸发速度可以用$v_e\simeq0.38(F/ρ_{co,0})^{1/3}$来近似,其中$ρ_{co,0}$是耀斑前日冕的质量密度。这和其他的关系被发现,以适应模拟使用更现实的模型的过渡区都在这项工作中进行,并采取了各种以前公布的调查。这些关系提供了一种新的和有效的方法来模拟日冕重联,而不完全忽略蒸发的影响。
2014-09-05 astro-ph.SR
The coronal X-ray - age relation and its implications for the evaporation of exoplanets
研究了晚型恒星的日冕X射线发射与恒星年龄的关系,以及这种关系随光谱型的变化。我们从13个疏散星团中选取了717颗恒星,发现在日冕辐射的饱和阶段,X射线与辐射热光度的比值从晚期K型矮星的10^-3.1降低到早期F型恒星的10^-4.3(在0.29<(B-V)_0<1.41的范围内)。我们确定的饱和时间尺度在10^7.6和10^8.3年之间变化,尽管在整个FGK范围内没有明确的趋势。我们使用简单的能量限制蒸发模型并考虑罗氏瓣效应和不同的加热/蒸发效率,将我们的X射线发射-年龄关系应用于121颗已知凌日系外行星的蒸发历史的研究。我们确认,行星在M^2/R^3平面和^-2平面上的线性截止分布是蒸发导致的种群变化的预期结果,已知的凌日系外行星也显示出这样的截止分布。我们发现,对于25%的蒸发效率,我们预计大约十分之一的已知凌日系外行星自形成以来已经失去了超过5%的质量。此外,我们提供的最低形成质量的估计,一个行星可以预期生存4个陀螺的恒星和行星参数的范围。我们强调的重要性,一个行星的生命的最早期,其蒸发的历史与75%预计将发生在第一个Gyr。这就提出了利用蒸发历史来区分不同迁移情景的可能性。对于有自旋轨道角的行星,没有发现轨道偏离的行星和轨道对准的行星的分布有什么区别。这表明在行星系的生命早期就发生了错位,尽管还需要更多的数据。
2012-04-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Extreme Ultraviolet Late-Phase Flares: Before and During the Solar Dynamics Observatory Mission
SDO的EUV观测揭示了暖日冕辐射的有趣特征,在耀斑期间,暖日冕辐射在热日冕X射线辐射峰值之后很快达到峰值,然后有时在X射线耀斑峰值之后数小时达到第二次峰值。这种耀斑类型,有两个温暖的日冕发射峰,但只有一个X射线峰,被命名为EUV晚期。这些耀斑具有以下独特的性质:i)具有复杂的磁场结构,具有两组初始日冕环,其中一组覆盖在较低的组上,ii)具有在较低的组中启动并干扰两个环组的喷发耀斑,iii)具有仅从较低的组发射的热日冕发射,以及iv)具有与较低集合相关联的暖日冕发射的第一峰值,并且其第二峰值从较高集合发射得晚得多。爆发对日冕环的扰动是在同一时间发生的,但在耀斑后重联期间,加热的日冕环的松弛和冷却有不同的时间尺度,较长的上部环明显滞后于下部环。这些冷却时间尺度的差异与暖日冕发射的两个峰值时间之间的差异有关,并且在具有两个不同衰变的X射线发射的衰变轮廓中也是明显的,在暖日冕发射的第二个峰值的时间期间,第一个衰变斜率更陡,延迟的衰变斜率更小。利用3年SDO/EVE观测资料,分析了Fe XVI两个耀斑峰之间的EUV晚期衰变时间与X射线衰变斜率的频率和关系,并利用X射线双衰变特征估算了过去4个太阳活动周的EUV晚期耀斑频率。这项研究表明,极紫外后期耀斑的频率峰值之前和之后,每个太阳活动周期的最低点。
2014-01-22 astro-ph.SR
Observations of conduction driven evaporation in the early rise phase of solar flares
在经典的耀斑图片中,来自色球层的硬X射线发射被来自耀斑环中的热等离子体的软X射线发射所取代,软X射线发射是非热粒子束撞击的直接结果。然而,存在这样的事件的观测,其中在硬X射线发射开始之前几分钟观察到软X射线发射的显著增加。这种耀斑前的辐射明显与经典的耀斑图像相矛盾。首次详细研究了这类太阳耀斑的耀斑前相位。我们希望通过热传导等替代能量传输机制来解释所观察到的发射的时间演化。在成像和光谱学中分析了显示明显的耀斑前发射的RHESSI事件。耀斑前阶段的特征是来自日冕源的纯热辐射,其辐射量和密度不断增加。在这个最早的阶段之后,一个小的非热尾到更高的能量出现在光谱中,变得越来越明显。然而,图像仍然只显示一个X射线源,这意味着这种非热发射是日冕。发射强度和密度的增加表明日冕区有物质的增加。最合理的来源是色球层蒸发的物质。热通量提供的能量能够驱动色球层蒸发。
2009-03-16 astro-ph.SR
Multi-scale observations of thermal non-equilibrium cycles in coronal loops
热不平衡(英语:Thermal non-equilibrium,TNE)是一种在太阳日冕环中发生的现象,当加热是准恒定的和高度分层的。在这样的加热条件下,日冕环经历了蒸发和冷凝的循环。最近对日冕环中普遍存在的长周期强度脉动及其与日冕雨的关系的观测表明,了解TNE周期的特征是限制日冕中质量和能量循环的重要步骤。我们报告了太阳动力学天文台(SDO)和瑞典1米太阳望远镜(SST)的独特观测结果,这些观测结果将TNE过程所涵盖的极端时空尺度上捕获的热特性联系起来。在同一个日冕环束中,我们捕获了6小时周期的日冕强度脉动SDO/AIA和日冕雨观察离临边的色球H α和Ca II K谱线与SST/CRISP和SST/CHROMIS。我们结合了多热分析的周期与AIA和广泛的光谱特征的雨团与SST。我们在日冕中发现了与周期性日冕雨有关的蒸发-冷凝循环的明确证据。SST上的高分辨率光谱仪器揭示了精细结构的雨带,并使我们能够探测其中一个循环的冷却阶段,直到色球温度。这些观测加强了长周期强度脉动和日冕雨之间的联系。他们还证明了TNE的能力,以塑造大尺度上的活动区域的动态,以及目前可解决的最小尺度。
2019-11-21 astro-ph.SR
Observations of Plasma Upflow in a Warm Loop with Hinode/EIS
对活动区环的多普勒频移的全面认识有助于探索活动区环加热的基本物理机制。在这里,我们提出了观测的上升流在日冕循环检测的温度范围内(log T=5.8 - 6.2)。在高于这些温度时,环是不可辨别的。上升流速在足点处最大,随高度增加而减小。在Fe VIII中,在足点处的上升流速度约为20 km/s,其随温度而减小,在Fe X中约为13 km/s,在Fe XII中约为8 km/s,在Fe XIII中约为4 km/s。据我们所知,这是第一次观察提供证据的等离子体在日冕环结构在这些温度上升。我们解释这些观测作为色球蒸发的证据在准静态日冕环。
2012-06-15 astro-ph.SR
Eruption of a million-Kelvin warm magnetic flux rope on the Sun
本研究利用多台太阳观测设备的多波长图像,首次明确观测到百万开尔文级的暖磁通量绳爆发为日冕物质抛射的事件,填补了日冕磁通量绳温度研究的空白。
2024-04-15 astro-ph.SR
Solar Dynamics Observatory discovers thin high temperature strands in coronal active regions
一种解释百万度太阳日冕的方案是一种精细的日冕,其中每一股都被快速脉冲加热。然而,这样的精细结构既没有通过直接成像观测解决,也没有通过扩展的超热等离子体的间接观测得出结论。最近已经表明,观察到的冷和暖日冕环(分别为~1 MK,~2-3 MK)的外观差异-暖环比冷环看起来“模糊”-可以用亚弧秒链组成的环模型来解释,这些环被脉冲加热到~10 MK。这项工作预测,热日冕环(>~6 MK)的图像应该再次显示出精细的结构。在这里,我们表明,预测的效果确实被广泛观察到在一个活跃的区域与太阳动力学天文台,从而支持的情况下,脉冲加热的细环股在供电的活动日冕中发挥着重要作用。
2011-06-08 astro-ph.SR
Filament Mass Losses Forced by Magnetic Reconnection in the Solar Corona
本研究通过二维半磁流体模拟,提出磁重联导致日冕X点上方丝状物质量损失,结合蒸发-凝结模型解释日冕雨形成,并揭示重联电流片演化的三阶段及反弹激波驱动的动态热失控过程。
2025-02-25 astro-ph.SR
A Hydrodynamic Model of Alfvénic Wave Heating in a Coronal Loop and its Chromospheric Footpoints
Alfvénic波被认为是日冕环中一种重要的能量传输机制,能够将能量传递到日冕和色球层,并产生许多观测到的特征,如耀斑和静止区。在以前的工作中,我们建立了波的电阻耗散(双极扩散)可以驱动强烈的色球加热和蒸发,能够产生耀斑签名。然而,该模型是基于一个简化的假设,即波立即传播到色球层,目前的工作删除了一个假设。通过射线追踪方法,我们已经实现了行波在一个现场对齐的流体动力学模拟,消散局部,因为它们沿着场线传播。我们比较这种方法,并验证对磁流体动力学代码Lare 3D。然后,我们研究的重要性旅行时间的动态环的演变,发现(1)电离水平的等离子体起着决定的位置和速度,波消散的关键作用;(2)持续时间长的波有效地在色球层中钻了一个洞,使后续波穿透得比以前预期的更深,与电子束不同,电子束的能量沉积随着蒸发减少电子的平均自由路径而在高度上上升;(3)与电子束的能量沉积不同,这些波的耗散驱动传播到更深深度的压力前沿。
2017-12-17 astro-ph.SR
Coronal Loop Models and Those Annoying Observations!
人们曾经认为所有的日冕环都处于静力平衡状态,但过去十年的观测和建模发展表明,情况显然并非如此。现在可以确定的是,在EUV中观察到的温暖(~1 MK)环可以解释为未解析的链束,这些链束被纳米火花风暴脉冲加热。一个关于多热循环与等温循环性质的激烈争论可以在风暴持续时间方面得到调和。我们表明,短和长的风暴产生狭窄和广泛的热分布,分别。我们还研究了热循环可以用热不平衡来解释的可能性,热不平衡是一个过程,每当加热高度集中在循环足点附近时,稳定的加热就会产生动态行为。我们的结论是,这是不是一个可行的解释单片循环的条件下,我们已经考虑,但它可能有应用程序的多股循环。然而,严重的问题依然存在。
2009-04-08 astro-ph.SR
Morphological evidence for nanoflares heating warm loops in the solar corona
本研究利用AIA图像的超分辨率重建技术,在表观单一日冕环内观测到编织丝状结构的互换演化及高温瞬态辐射,为纳耀斑通过磁重联加热日冕提供了形态学证据。
2023-09-18 astro-ph.SR
Observational Evidences of Electron-driven Evaporation in two Solar Flares
研究了2014年9月10日和10月22日两次X1. 6级太阳耀斑中色球蒸发引起的硬X射线(HXR)辐射与多普勒速度之间的关系。这两个事件都显示出双条带,并且从耀斑爆发开始,界面区成像光谱仪(IRIS)狭缝就固定在其中一个条带上。在这两个耀斑中都检测到了爆炸性蒸发。Fe XXI 1354.09 A的日冕谱线在脉冲阶段出现蓝移,而C I 1354.29 A的色球谱线在脉冲阶段出现红移。色球蒸发倾向于出现在耀斑带的前部。Fe XXI和C I都显示它们的多普勒速度,具有与HXR发射的"上升-最大值-衰减“相很好相关的”增加-峰值-减少“模式。这种HXR辐射与Fe XXI多普勒频移的反相关以及与C I多普勒频移的相关表明这两个耀斑中的电子驱动蒸发。
2015-09-24 astro-ph.SR
The Coronal Monsoon: Thermal Nonequilibrium Revealed by Periodic Coronal Rain
我们报告的周期性日冕雨的发现在离边序列的{ \it太阳动力学天文台}/大气成像组件的图像。这些阵雨与Auchere等人(2014)和Froment等人(2015,2017)描述的日冕环的周期性(6.6小时)强度脉动是同空间和同相的。这些新的观测结果使得对这两种现象的统一描述成为可能。日冕雨和环的周期性强度脉动是同一物理过程的两种表现形式:由热不平衡状态(TNE)引起的蒸发/凝结循环。日冕温度的波动会产生环的强度脉动,如果热失控将周期性凝聚冷却到过渡区(TR)温度以下,就会有雨沿着环的腿落下。这种情况是符合准稳态和足点加热环路的数值模型的预测。在研究视野内的其他几个结构中存在日冕雨-尽管是非周期性的-意味着这种类型的加热在大规模发挥作用。
2018-02-06 astro-ph.SR
The impact of coronal mass ejections and flares on the atmosphere of the hot Jupiter HD189733b
高能恒星辐射可以使行星大气光蒸发,这可以在氢线的光谱凌日中观察到。对于系外行星HD 189733 b,在Ly- $α$线上的多次观测表明,大气蒸发是可变的,在$1.5$ -年的间隔内从未检测到的蒸发到增强的蒸发。巧合的是,当HD 189733 b被观测到蒸发时,在观测前8小时刚刚发生了一次恒星耀斑。这就引出了一个问题,即蒸发量的这种时间变化是否是由于耀斑、一次看不见的相关日冕物质抛射(CME),或者甚至是两者同时发生的影响而发生的。在这项工作中,我们调查耀斑(辐射),风和日冕物质抛射(粒子)对HD 189733 b大气的影响,使用三维辐射流体动力学模拟大气蒸发,自洽包括恒星光子加热。我们研究四个案例:第一-恒星的静止阶段,包括恒星风,第二-耀斑,第三-CME,第四-耀斑之后是CME。与静止的情况相比,我们发现,耀斑单独增加的蒸发率只有25%,而CME导致逃逸率增加了4倍。我们计算了Ly- $α$合成凌日,发现耀斑本身不能解释在Ly- $α$观测中观察到的高蓝移速度。然而,日冕物质抛射导致逃逸大气的速度增加,在高蓝移速度下增强了过境深度。虽然CME的影响显示出解释蓝移线特征的潜力,但我们的模型无法完全解释蓝移过境深度,这表明它们可能需要额外的物理机制。
2021-11-08 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Toward a Unified Explanation for the Three-part Structure of Solar Coronal Mass Ejections
日冕物质抛射(CME)与磁通量绳(MFR)的喷发有关,MFR通常在活动区表现为热通道,在太阳平静区表现为冕洞。当用白光日冕仪成像时,日冕物质抛射在日冕下部通常表现出经典的三部分结构,包括亮锋、暗腔和亮核。几十年来,亮核和暗腔分别被认为是爆发的日珥和MFR。然而,最近的研究清楚地表明,日珥和热通道MFR都可以作为CME的核心。目前的研究提出了一个由2010年10月7日日冕日珥空洞爆发引起的三部分CME,从两个有利的角度进行观测,即,从地球的侧面和面对从日地关系天文台(STEREO)。观测结果表明:(1)首次在极紫外波段记录到爆发冕腔为通道状结构,类似于热通道形态,被称为暖通道;(2)在STEREO-A白光日冕图中,极紫外波段的日珥和暖通道MFR(冕腔)都演化为CME核心。这些结果支持了我们对CME的三部分结构的统一解释,其中双折射和MFR(热或暖通道)都是明亮核心的原因。
2022-05-24 astro-ph.SR physics.space-ph
Spatiotemporal Low FIP Abundance: A Catalyst for Coronal Condensation
本研究通过在辐射流体力学代码中引入时空可变的低 FIP 元素丰度,发现其直接导致了脉冲加热日冕环模拟中的日冕凝聚现象,证明元素丰度时空变化是准确模拟太阳日冕辐射的必要特征。
2025-09-14 astro-ph.SR
The Origin of Solar Filament Plasma Inferred from in situ Observations of Elemental Abundances
太阳暗条/日冕物质抛射是日冕中最常见的特征之一,当它们爆发时,可能导致高能日冕物质抛射(CME)和耀斑。暗条的温度和密度比日冕物质低100倍,对它们的物质来源的物理理解仍然存在争议。有两种假设:一种认为丝状等离子体是通过虹吸或蒸发/注入过程从光球层或色球层进入日冕的,另一种认为是由于热不稳定性,物质从周围的日冕等离子体中凝结而成。元素丰度分析是一个合理的线索,以约束模型,虹吸或蒸发/注入模型将预测灯丝材料的丰度接近光球或色球的,而冷凝模型应该有日冕的丰度。在这封信中,我们分析的元素丰度的磁云,其中包含喷出的灯丝材料。对应的暗条爆发发生在1998年4月29日,伴随着位于日面坐标S18 E20(NOAA 08210)的M6.8级软X射线耀斑和太阳附近线速度为1374 km/s $^{-1}$的快晕CME。结果表明,第一电离势低和高的元素Fe/O、Mg/O和Si/O的丰度比分别为0.150、0.050和0.070,接近它们对应的光球值0.065、0.081和0.066,这不支持暗条等离子体的日冕起源。
2017-02-04 astro-ph.SR
Modeling properties of chromospheric evaporation driven by thermal conduction fronts from reconnection shocks
日冕中的磁重联导致耀斑环收缩,释放能量进入等离子体加热和冲击。这样产生的流体动力学冲击驱动热传导前沿(TCF),将能量输送到色球层,并驱动较冷、较密的足点等离子体中的上升流(蒸发)和下降流(冷凝)。观测表明,蒸发和冷凝之间的转变点(“流动逆转点”或FRP)的某些特性,如FRP处的温度和速度-温度导数,在不同的耀斑之间是不同的。这些性质可以提供一个诊断工具,以确定日冕能量释放机制和环大气的参数。在这项研究中,我们开发了一个1-D流体动力学耀斑环模型与简化的三个区域的大气(色球/过渡区/日冕),TCF启动的冲击引入的日冕。我们研究了两个不同的耀斑环参数(冲击后温度和过渡区温度比)对FRP性能的影响。我们发现,这两个蒸发特性有标度律的关系,不同的耀斑参数,我们报告的标度指数为我们的模型。这提供了一种手段,使用光谱观测的色球作为定量诊断耀斑能量释放的日冕。
2014-08-07 astro-ph.SR
Simulating coronal condensation dynamics in 3D
我们提出了数值模拟在三维设置日冕雨现象发生在一个四极拱廊系统的磁配置。我们的模拟是一个磁流体动力学模拟,包括各向异性热传导,光学薄辐射损失,和参数化加热作为主要的物理特征,以构建一个现实的拱廊配置从色球到日冕的高度。色球和过渡区高度的等离子体蒸发最终会导致局部失控的冷凝事件,我们目睹了由于热不稳定性,在加热的拱廊部分动态演变,并逐渐向下移动,由于交换型动力学等离子体斑点的形成。与早期的2.5D模拟不同,在这种情况下,没有观察到大规模的日珥形成,但连续的日冕雨发展,显示出瑞利-泰勒或交换不稳定性的明显迹象,这导致位于过渡区上方的密度较高的等离子体下降,因为系统朝着更稳定的状态移动。线性稳定性分析用于非线性区域,以获得洞察力并预测系统的演变。在等离子体团通过交换下降之后,它们在较低的日冕区域中更紧密地遵循磁场拓扑结构,在那里它们被磁倾角引导。
2015-05-20 astro-ph.SR
Self-consistent 3D radiative MHD simulations of coronal rain formation and evolution
日冕雨由冷而稠密的等离子体凝结组成,这些凝结是由于热不稳定性而在日冕环中形成的。以前对热不稳定性和日冕雨形成的数值模拟依赖于人为地在能量方程中加入日冕加热项。为了再现日冕的大尺度特征,需要使用更真实的日冕加热公式。我们分析了日冕雨的形成和演变的三维辐射磁流体动力学模拟跨越对流区的电晕,这是自洽加热的磁场编织作为对流运动的结果。我们调查的时空演变的能量耗散沿日冕环成为热不稳定。模型中的欧姆耗散导致加热事件能够诱导足够的色球蒸发到环路中,以触发热不稳定性和凝结形成。热不稳定等离子体的冷却发生在与各个脉冲加热事件的持续时间相当的时间尺度上。脉冲加热有足够的持续时间来触发环中的热不稳定性,但不会持续足够长的时间来导致日冕雨极限循环。我们表明,凝聚可以生存和落入色球层或被破坏的强烈的焦耳加热与磁重联事件。此外,我们还发现沿开放的磁场线也可以形成凝聚。
2020-05-07 astro-ph.SR
How important are electron beams in driving chromospheric evaporation in the 2014 March 29 flare?
我们提出了耀斑SOL 2014 -03- 29 T17:48色球蒸发的高空间分辨率观测。FeXXI 1354.1 A线的界面区域成像光谱仪(IRIS)观测表明,在耀斑峰值期间和进入衰变阶段的几分钟内,沿耀斑带在10 MK的温度下蒸发等离子体,上升流速度在30 km s $^{-1}$和200 km s $^{-1}$之间。在耀斑峰值期间,通过RHESSI观察硬X射线(HXR)足点两分钟。它们的位置与南部耀斑带部分上升气流的位置相吻合,但HXR足点源比FeXXI的上升气流早30-75秒。然而,在南部带状的其他部分和北部带状的观察到的上升流不符合HXR源的时间和空间,最突出的是在衰变阶段。在这种情况下,蒸发很可能是由能量输入引起的,通过在整个观测时间间隔内存在的热(25 MK)日冕源和色球层之间建立的传导通量。所提出的意见表明,传导可能会驱动蒸发不仅在衰变阶段,但也在耀斑峰值。电子束加热可能只在耀斑的初始阶段起驱动蒸发的作用。
2015-10-11 astro-ph.SR
The role of asymmetries in coronal rain formation during thermal non-equilibrium cycles
内容:热不平衡(TNE)产生了几个可观测的,可以用来限制太阳日冕加热的空间和时间分布。它的表现包括日珥的形成、日冕雨和日冕环中的长周期强度脉动。Auchère等人最近对与强度脉动相关的大量周期性日冕雨的观测,使这两种现象统一为TNE凝结和蒸发循环的结果。另一方面,弗罗门特等人观测到的许多强度脉动事件显示很少或没有日冕雨形成。目的:我们的目标是了解为什么一些TNE周期产生如此丰富的日冕雨,而其他周期产生很少或没有雨。方法:我们重建了Auchère等人报告的事件的几何结构,使用来自STEREO/SECCHI/EUVI的图像和来自SDO/HMI的磁图。然后,我们进行1D流体动力学模拟这一事件,不同的加热参数和变化的环路几何形状(9000模拟总数)。我们比较由此产生的行为模拟的TNE周期的Froment等人。不产生日冕雨。结果:我们的模拟表明,在相同的磁结构中,可以形成两个连续性和TNE循环(有和没有日冕雨)。我们表明,在TNE周期的日冕雨的形成取决于环的不对称性和加热。不对称环总体上不太可能产生日冕雨,不管加热。在对称环中,当加热也是对称时,日冕雨就形成了。在不对称环中,只有当加热补偿了不对称性时,雨才会形成。
2021-10-19 astro-ph.SR
Electron Beams Cannot Directly Produce Coronal Rain
日冕雨在耀斑环中普遍存在,形成于太阳耀斑爆发后不久。雨被认为是由热不稳定性引起的,即日冕中物质的局部冷却失控。证明这一点的模型需要极长的持续加热时间,辐射冷却时间的顺序,局部附近的循环的足点。在耀斑中,电子束被认为是主要的能量传输机制,在脉冲阶段驱动强烈的足点加热,导致蒸发,填充和加热耀斑环。然而,电子束的作用时间并不长,即使假设它们作用了,它们的加热也不会局限于足点。通过一系列数值实验,我们直接证明了这两个问题意味着电子束不能在耀斑环中形成雨。这一结果表明,要么有另一种机制在耀斑环负责雨,或耀斑环的冷却模型是有缺陷的。为了充分描述耀斑,标准模型必须解决这个问题,以考虑日冕雨的存在。
2020-02-18 astro-ph.SR
Signatures of impulsive localized heating in the temperature distribution of multi-stranded coronal loops
我们通过流体动力学模拟研究了不同日冕加热状态对多股日冕环差分发射测量(DEM)的影响。我们认为加热均匀分布沿回路或本地化接近色球足点,在稳定和脉冲条件。我们的模拟表明,凝结在顶部的环路形成时,局部加热是脉冲的脉冲节奏时间短于等离子体冷却时间,脉冲能量低于一定的阈值。凝聚不产生可观察到的签名在全球DEM结构。相反,DEM冠状峰被发现敏感的脉冲节奏的时间。我们的模拟也可以解释TRACE、SOHO和Yohkoh观测到的暖稠密环和热稠密环。然而,他们无法重现过渡区和冠状DEM结构与一组独特的参数,这概述了需要一个更现实的描述过渡区。
2009-12-14 astro-ph.SR
Coronal fuzziness modelled with pulse-heated multistranded loop systems
观测到日冕活动区在越来越硬的能带或谱线中变得越来越模糊(即越来越混乱和均匀)。我们解释这一证据是由于精细的多温度结构的日冕环。为此,我们建立了由细线组成的环束模型,每个环束都由短而强的热脉冲加热。为了简单起见,我们假设热脉冲都是相等的,并且在随机时间在每条链中仅触发一次。选择脉冲强度和节奏,以便平均具有稳定的活性区环($\sim 3$ MK)。我们用流体力学环模型计算了受限加热等离子体的演化。然后,我们计算沿着每条链的几条谱线的发射,从冷($\leq 1$ MK)到暖($2-3$ MK)线,用Hinode/EIS检测到热X射线线。然后将这些链并排放置以构建活性区环束。我们发现,在温暖的线($2-3$ MK)的循环发射填充所有可用的图像表面。因此,发射看起来相当均匀,很难分辨单个环,而在冷线中,环的对比度要高得多,区域也不那么模糊。这种效应的主要原因是,在它们的演变过程中,即脉冲加热和缓慢冷却,每条线在$2-3$ MK附近的温度下花费相对较长的时间,并且在该阶段期间具有高发射测量,因此整个区域看起来更均匀或模糊。我们预测,在热的紫外线和X射线谱线中,富勒烯应该减少。
2010-06-17 astro-ph.SR
Spectroscopic Observations of Magnetic Reconnection and Chromospheric Evaporation in an X-shaped Solar Flare
我们提出了在一个非典型的X形耀斑(SOL 2014 -11- 09 T15:32)期间,由界面区域成像光谱仪(IRIS)观测到的不同位置的不同紫外光谱特性的观测结果。在这个耀斑中,出现了四条色球带,并会聚在一个X点,那里有一个分离器被锚定。在X点上方,两组非共面冠状环横向接近并在分离器处重新连接。IRIS狭缝位于X点附近,穿过一些扩口带和环。在分离器附近,Si IV 1402.77 A线表现出明显加宽的线翼,延伸到200 km/s,但线芯没有移动。这些光谱特征表明可能与分离器重连有关的双向流动的存在。而在耀斑带中,热的Fe XXI 1354.08 A谱线出现蓝移,冷的Si IV 1402.77 A,C II 1335.71 A和Mg II 2803.52 A谱线出现明显的红移,红移速度可达80 km/s,这与色球蒸发/凝结的情况相一致。
2017-08-29 astro-ph.SR
Red and Blueshifts in Multi-stranded Coronal Loops: A New Temperature Diagnostic
基于Hinode上的极紫外成像光谱仪(EIS)的观测结果,揭示了在活动区环中存在广泛的蓝、红多普勒频移分布,多普勒频移的分布取决于观测到的谱线的峰值形成温度。为了重现这些观测结果,我们使用了多股日冕环的纳米耀斑加热模型(Sarkar和Walsh 2008,2009)和一组覆盖广泛温度范围(从0.25 MK到5.6 MK)的谱线。我们首先表明,红色和蓝移是无处不在的所有波长范围内,红移/下降占主导地位的冷谱线(从O V到Si VII)和蓝移/上升占主导地位的热线(从Fe XV到Ca XVII)。这些多普勒频移指示等离子体冷凝和蒸发。通过计算平均多普勒频移,我们得到一个新的温度诊断日冕环:温度在平均多普勒频移消失估计沿日冕环和在足点的等离子体的平均温度。为了与观测结果进行密切比较,我们在仪器分辨率下对密集和稀疏的Hinode/EIS光栅进行了建模。无论光栅类型或视角如何,温度诊断都提供与模型相同的温度估计。总之,我们已经开发了一个强大的温度诊断测量等离子体温度的日冕环使用广泛的谱线。
2017-06-06 astro-ph.SR
Heating at the remote footpoints as a brake on jet flows along loops in the solar atmosphere
我们报告了太阳动力学天文台(SDO),界面区成像光谱仪(IRIS)和1米新真空太阳望远镜(NVST)沿日冕环传播的太阳喷流的观测结果。喷流的喷出物由多热成分组成,并以大于100 km/s的速度传播。在Halalpha图像中,在具有紧凑和圆形形状的冠状环的远程足点处发现了增亮。大气成像组件(AIA)94 μ m通带中的远程增亮发射峰比喷流基座中的发射峰滞后60 s。在遥远的脚点的增亮被认为是由非热电子加热的后果,MHD波和/或由喷流的磁重联过程产生的传导前沿。在遥远的足点加热导致沿环向喷流底部的增亮延伸,这被认为是色球蒸发。这显然是作为一个制动器上的喷出物,导致减速的范围从1.5到3公里秒$^{-2}$的误差为$\sim1.0$ \,公里秒$^{-2}$时,色球蒸发和喷出物满足在附近的位置环顶点。这种喷流的动力学提供了一个独特的机会来诊断色球蒸发从遥远的足迹,从我们推断的速度在330- 880公里/秒的范围。
2020-07-08 astro-ph.SR
Mass Cycle and Dynamics of a Virtual Quiescent Prominence
本研究在三维磁流体动力学日冕体积中以20.8 km高分辨率模拟重联-凝结模型,发现热不稳定性可独立驱动虹吸流并形成宁静日珥,且首次自洽再现了日珥演化中的观测特征。
2024-05-30 astro-ph.SR
Modeling Time-Variable Elemental Abundances in Coronal Loop Simulations
本研究在0D ebtel++代码中引入时变丰度因子模拟色球蒸发对日冕环冷却的影响,发现强加热事件下丰度趋近光球值,较小加热率下丰度介于两者之间,并据此约束了宁静活动区环的加热率上限。
2024-07-24 astro-ph.SR
On the complex nature of coronal heating
University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews(圣安德鲁斯大学数学与统计学院);University of Newcastle(纽卡斯尔大学);School of Information and Physical Sciences, University of Newcastle(纽卡斯尔大学信息与物理科学学院);Rosseland Centre for Solar Physics, University of Oslo(奥斯陆大学罗斯兰太阳物理中心)
研究通过三维磁流体动力学模拟揭示日冕加热过程中磁结构与等离子体性质的复杂相互作用,指出单一磁流管模型无法准确描述日冕环的结构。
2025-12-19 astro-ph.SR
Properties of the diffuse emission around warm loops in solar active regions
活动区的日冕环是深入研究的主题,但它们所嵌入的重要的弥散“未解决”的排放却受到了相对较少的关注。在这里,我们测量的密度和发射测量(EM)分布的一个样本的背景-前景区域周围的温暖(2 MK)日冕循环,并引入两个新的方面的分析。首先,我们推断EM分布只从温度,有助于相同的背景发射。其次,我们测量的背景排放co-spatially与循环,使结果是真正代表的即时循环环境。第二个方面还允许我们利用嵌入回路的存在来推断背景中(不可分辨的)磁场的信息。我们发现,在我们的样品中,大约一半的区域具有窄的但不完全等温的EM分布,峰值温度为1.4- 2 MK。另一半具有宽的EM分布(高斯宽度$>$ 3 $\times$ 10 $^{5}$ K),并且EM的宽度似乎与峰值温度相关。扩散背景中的密度为$\log$(n/cm $^{-3}$)= 8.5-9.0。值得注意的是,这些密度和温度意味着共空间背景与静力平衡理论(RTV标度律)广泛兼容,前提是未分辨的场长度与嵌入的环长度相当。为了打破这种一致性,在大多数情况下,场长度必须比环长度长得多,平均为2- 3倍,这对于我们的样本来说仅接近最大有源区的尺寸。
2019-01-23 astro-ph.SR
Propagating Intensity Disturbances in Fan-like Coronal Loops: Flows or Waves?
利用SOHO/EIT和TRACE的EUV成像观测,已经广泛地研究了沿日冕结构向上传播的准周期强度扰动。它们被解释为慢模式磁声波或间歇性上升流。在这项研究中,我们的目的是证明光谱观测的时间序列是解决这个难题的关键。利用Hinode/EIS的坐立凝视观测资料,分析了扇形冕环中多个波长的扰动强度和多普勒频移。我们发现,扰动并没有造成蓝翼不对称的光谱轮廓在温暖的(~1.5 MK)日冕线。估计的小视线速度也不支持间歇性上升流的解释。在高温(~2 MK)日冕线中,扰动确实引起了蓝翼不对称,但双重拟合揭示了一个高速的次要分量是稳定和持久的,而传播强度和多普勒频移扰动主要是由于核心分量的变化,因此支持慢波解释。然而,蓝向线不对称的原因仍不清楚。
2012-01-25 astro-ph.SR
Formation of a solar filament by magnetic reconnection and coronal condensation
在太阳暗条的形成机制中,两组剪切弧之间的磁重联形成了具有许多磁凹陷的暗条螺旋结构,螺旋结构内捕获的等离子体的冷却和冷凝为暗条提供了质量。虽然这些过程中的每一个,即磁重联和日冕凝聚已经分别报告,观察显示整个过程的灯丝形成是罕见的。在这封信中,我们提出了通过两组冠环之间的重连形成S形,以及随后通过冷却和冷凝新形成的S形内的等离子体形成灯丝。2014年8月27日,活跃区12151中的一组环与位于东部的另一组环重新连接。一个较长的扭曲的S形结构和一组较短的低卧环,然后形成。观测结果与系绳切割模型吻合得很好。新形成的乙状结肠保持稳定,不会爆发为日冕物质抛射。从东部端点,检测到物质注入S形(作为增亮)的特征,这密切地勾勒出这些位置的排放量增加的特征。这可能表明色球层的蒸发是由重联引起的,将加热的等离子体供应到S形。在S形中,发生热不稳定性,并且发生等离子体的快速冷却和冷凝,形成细丝。然后,冷凝物双向流动到长丝端点。我们的结果为磁丝的形成是通过磁重联和日冕凝聚提供了明确的观测证据。
2021-09-13 astro-ph.SR
Multiwavelength imaging and spectroscopy of chromospheric evaporation in an M-class solar flare
我们研究色球蒸发质量流的光谱观测相比,来自硬X射线数据的白光M2.5耀斑的2006年7月6日的电子束的能量输入。在联合观测活动JOP 171期间,SOHO/CDS以高节奏光谱观测模式结合可见光、EUV和X射线域中各种波长的高节奏成像捕获了该事件。在耀斑峰值期间,我们观测到分别在色球和过渡区中形成的He,{ \sc i}和O,{ \sc v}线的下行流,同时在热日冕Si~{ \sc xii}线中出现上行流。来自RHESSI硬X射线观测的电子束的能量沉积率暗示着爆炸性色球蒸发,与观测到的等离子体运动一致。然而,对于后来的一个明显的X射线爆发,其中最强的能量沉积的网站正是位于CDS狭缝,情况是耐人寻味的。O 1,{ \sc v}过渡区谱显示了双分量的演化,表明耀斑带上单个CDS像元中静止等离子体体积和高速(高达280 km s $^{-1}$)上升等离子体元素的叠加。然而,在此期间电子输入的能量太小,不足以驱动色球层的爆炸性蒸发。这些意想不到的发现表明,燃烧过渡区是更加动态,复杂,精细结构比单回路流体动力学模拟中捕获。
2010-07-06 astro-ph.SR
Core and Wing Densities of Asymmetric Coronal Spectral Profiles: Implications for the Mass Supply of the Solar Corona
最近的太阳光谱观测表明,日冕谱线可以表现出不对称的轮廓,在其蓝色的翅膀增强发射。这些不对称性对应于速度超过~ 50 km/s的快速上升的等离子体。在这里,我们进行了研究的密度的快速上升的材料,并将其比较的线核心,这对应于大量的等离子体。对于这项任务,我们使用的光谱观测的几个活跃地区采取的极紫外成像光谱仪的日之出任务。用264.78和274.20埃处的Fe XIV线的密度敏感比来确定翼和芯的密度。我们计算了蓝翼密度与核心密度的比值,发现大多数值都是单位阶的。如果观测到的大部分日冕物质是由纳米耀斑驱动的色球蒸发提供的,那么这与日冕纳米耀斑的预测是一致的。然而,更大的蓝色翼到核心的密度比预测,如果大部分的日冕物质是由II型针状体喷出的加热物质提供的。我们的测量不排除蓝翼发射的针状起源,但他们反对针状物是日冕中热等离子体的主要来源。我们注意到,只有大约40%的像素,其中线混合可以安全地忽略有蓝翼不对称的两个Fe XIV线。在未来的任务中,预期的亚弧秒空间分辨率光谱观测可以揭示更多关于蓝色,红色和混合不对称性的起源。
2013-12-17 astro-ph.SR
Can Thermal Nonequilibrium Explain Coronal Loops?
任何成功的日冕环模型都必须解释许多观测到的性质。对于暖循环(~ 1 MK),这些包括:1.过剩密度,2.平坦的温度曲线,3.超流体静力学尺度高度,4.非结构化强度分布,和5. 1000--5000 s寿命。我们研究是否热不平衡可以重现的意见进行流体动力学模拟的基础上稳定的日冕加热,随高度呈指数下降。我们考虑单片和多股循环。这些模拟成功地再现了观测结果的某些方面,包括超额密度,但每一个都至少在一个关键方面失败了。整体模型有太多的强度结构,而多链模型要么太结构化,要么太长寿。我们的研究结果似乎排除了广泛存在的加热,这是高度集中的低日冕和稳定或准稳定(缓慢变化或脉冲与快速节奏)。如果主要的加热机制具有这些性质,那么活跃区域将具有非常不同的外观。然而,热不平衡可能在连续性和灾难性冷却事件中起重要作用(例如,日冕雨)占据了日冕体积的一小部分。然而,模型和冷却事件观测之间的明显不一致还有待理解。
2010-04-26 astro-ph.SR
Spectroscopic Observations of Hot Lines Constraining Coronal Heating in Solar Active Regions
对暖日冕环的EUV观测表明,它们是一束束未解析的链,被纳米耀斑脉冲加热到高温。然后等离子体将具有观察到的性质(例如,与静力平衡相比的过量密度)。如果这个解释是正确的,那么在正常耀斑之外应该有非常热的辐射。然而,据预测它会非常微弱。证明或反驳这一假设的一个关键因素是存在热的、非常微弱的等离子体,这些等离子体的数量应该是通过脉冲加热预测的。我们报告的第一个全面的光谱研究热等离子体在活跃地区。使用来自Hinode上的EIS光谱仪的数据来构建在1-5 MK温度范围内的静态活性区中的发射测量分布。分布是平坦的或缓慢增加到约3 MK,然后在更高的温度下迅速下降。我们表明,基于脉冲加热的活动区模型可以重现所观察到的EM分布相对较好。我们的结果提供了强有力的新证据,证明日冕加热本质上是脉冲性的。
2009-03-23 astro-ph.SR
Multi-strand coronal loop model and filter-ratio analysis
我们将日冕环模拟为一束七条独立的线或细丝。在这个模型中使用的每一个环链都可以通过波粒相互作用被阿尔文/离子回旋波独立加热(靠近它们的左足点)。假设阿尔文波从它们的足点穿透线,在足点处我们考虑不同的波能输入。因此,环股可以有不同的加热曲线,和差异加热可以导致在整个日冕环的交叉场温度变化。用这个环模型模拟TRACE观测结果意味着沿环长度有两个均匀的温度,一个是从171:195的滤波器比率推断的,另一个是从171:284的比率推断的。再现的平坦的温度分布与从观测到的EUV日冕环推断的温度分布一致。根据我们的模型,平坦的温度分布是由细丝组成的日冕环的结果,这些细丝具有不同的温度,但在交叉场方向上几乎相似的发射测量。此外,当我们假设模拟环路发射中的某些误差时(例如,由于TRACE滤光片中的光度不确定性)并使用三重滤光片分析,我们的模拟回路条件变得与等温等离子体的条件一致。这意味着使用TRACE/EIT三重滤波器观测暖日冕环可能无助于确定是否满足交叉场等温假设。
2009-11-18 astro-ph.SR
Statistical Study of Chromospheric Evaporation in Impulsive Phase of Solar Flares
利用RHESSI X射线望远镜和IRIS紫外光谱仪同时观测,对太阳耀斑色球蒸发进行了统计研究。结果与F-CHROMA RADYN数据库中的辐射流体动力学耀斑模型进行了比较。对于每一个事件,我们研究的谱线的空间分辨多普勒频移的过渡区(C\,II\,1334.5\,1354)和热日冕等离子体(Fe\,XXI\,1354.1\,1我们使用X射线成像光谱并假设标准厚靶模型来估计高能电子沉积的能量通量。利用RADYN耀斑模型、RH 1.5D辐射转移程序和Chianti原子线数据库,计算了C,II和Fe,XXI的谱线轮廓,并与观测结果进行了比较。虽然RADYN模型预测的多普勒频移和沉积的能量通量的两条线之间的相关性,这是只观察到的C II数据。在观测和模型之间发现了几个定量的差异:模型中的Fe,XXI多普勒频移比数据中的强得多;观测中不存在C,II平均蓝移,但模型预测到了。由观测资料($2-8\times{}10^{9}$ ~erg~cm $^{-2}$ ~s $^{-1}$)和由模式($2.2-10.1\times{}10^{9}$ ~erg~cm $^{-2}$ ~s $^{-1}$)估算的“温和”和“爆发”蒸发区之间的转换能是相当的。结果表明色球蒸发的过程之间的关系,冷层的响应,和耀斑能量通量沉积的高能电子,虽然表现出分析的观测和RADYN模型之间的差异。
2018-12-04 astro-ph.SR
Simulations of Prominence Formation in the Magnetized Solar Corona by Chromospheric Heating
从色球过渡区到日冕等离子体的剪切磁弧出发,模拟了日冕中静止日珥的原位形成和持续生长。与以前的工作相反,我们的模型捕捉到日珥形成的所有阶段,包括热平衡的丧失,它的高度和宽度连续增长到宏观尺度,以及作为质量积累的结果,拱形环逐渐弯曲成倾斜环。我们的2.5维,完全磁流体力学和磁流体动力学一致的模型模仿的正常极性的磁拓扑结构的光球中性线以上,并导致在窗帘状日珥以上的中性线,通过最终浸渍磁场线突出在一个有限的角度。的形成结果从色球层中的集中加热,然后通过等离子体蒸发和后来的快速冷凝在电晕由于热不稳定性,验证了线性不稳定性标准。低层大气的集中加热使等离子体从下面蒸发,在日冕环的顶部积累,并不断地为后来的日珥提供质量。这是第一个蒸发冷凝模型研究,我们可以证明形成的日珥如何保持在力平衡状态,这可以与Kippenhahn-Schluter型磁流体静力学模型相比较,所有这些都在有限的低β日冕中。
2012-02-28 astro-ph.SR
Contribution of spicules to solar coronal emission
最近的高分辨率成像和光谱观测重新引起了人们对针状体在解释热日冕中的作用的兴趣。一些研究表明,一些针状体,通常被归类为II型,可能为日冕提供重要的质量和能量。在这里,我们使用数值模拟来研究是否这样的针状体可以产生所观察到的日冕发射没有任何额外的日冕加热剂。将由冷体和热尖端组成的模型针状体注入到具有不同尖端温度和注入速度的暖($0.5$ MK)平衡环的底部。产生活塞驱动和压力驱动的冲击。我们发现,热尖迅速冷却,并从日冕发射线,如Fe XII $195$和Fe XIV $274$消失。长时间的热发射是由预先存在的回路材料产生的,该回路材料被冲击加热,并且由来自冲击的热传导产生。然而,合成线轮廓的形状和多普勒频移显示与观测有显着差异。此外,空间和时间上的平均强度都非常低,这表明如果从安静的太阳和活动区域观察到的强度仅仅是由于II型针状体,则需要比文献中报道的多一到几个数量级的针状体。这一结论严格适用于喷出的针状物质。我们不主张与波或日冕电流有关的排放,这些排放可能在喷射过程中产生,并加热周围地区。
2022-08-10 astro-ph.SR
Temporal evolution of multiple evaporating ribbon sources in a solar flare
我们提出了新的结果,从界面区域成像光谱仪显示色球蒸发和冷凝的动态演变的耀斑带,具有最高的时间和空间分辨率。IRIS使用9.4秒的节奏“坐着看”模式观测了X级耀斑SOL 2014 -09- 10 T17:45的整个脉冲阶段。当带状物在新的位置上沿着狭缝连续变亮时,在日冕和色球线上的几十个单独的像素上观察到了一个独特的脉冲相位演化。每一个新的足点的激活显示相同的初始日冕上升流高达~300 km/s,色球下降流高达40 km/s。虽然日冕流相对于色球层中的日冕流可以延迟超过1分钟,但所有像素之间的流的时间演化惊人地相似,并且与流体动力学耀斑模型的预测一致。鉴于大样本的独立足迹,我们得出结论,每个耀斑像素可以被认为是一个原型,“小学”耀斑内核。
2015-06-10 astro-ph.SR
Spectroscopic Diagnosis of Propagating disturbances in coronal loops: Waves or flows?
利用Hinode/EIS观测资料分析了传播扰动的多波长特性。在早期的研究中,准周期PD大多被解释为慢磁声波,但最近提出了基于谱线轮廓的红-蓝(RB)不对称性分析的50-150 km/s量级的间歇性上升流。使用正演模型,二次分量的速度来自RB分析被发现显着高估,由于饱和效应时,其偏移速度小于高斯宽度。我们开发了一种不同的方法来检查PD的光谱特征。该方法假设相对于背景(作为PD之前的背景)的PD轮廓的过度发射是由假设的上升流引起的。从暖(1-1.5 MK)日冕线导出的气流LOS速度在10-30 km/s的量级上,远小于从RB分析中推断的速度。这一结果不支持流动解释,但有利于早期波解释。
2015-01-16 astro-ph.SR
Quantum thermodynamics of coronal heating
使用量子马尔可夫主方程,我们表明,对流在恒星光球产生等离子体波的不可逆过程类似于Zeldovich超辐射和声震。在太阳中,这种机制在具有小磁场的安静区域最有效。能量主要由兆赫阿尔芬波携带,阿尔芬波弹性散射,直到它们达到可以通过模式转换耗散的高度。这给出了正确的日冕加热功率通量,并可能占色球蒸发导致脉冲热传输的日冕。
2022-03-07 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Heating of quiescent coronal loops caused by nearby eruptions observed with the Solar Dynamics Observatory and the Solar Upper Transition Region Imager
本研究结合SDO与SUTRI观测,分析两次附近爆发引发长暗条上覆宁静冕环加热与冷却的过程,并通过环流入、X型结构及新重联环证据,指出其加热机制为环间磁重联。
2023-03-28 astro-ph.SR
Heating and cooling of coronal loops observed by SDO
内容:将日冕加热到远高于10^6 K的最突出的过程之一是建立在纳米火花上,这是能量耗散的短暂爆发。目的:我们将观测结果与模型预测进行比较,以测试纳米耀斑过程的有效性。研究方法:利用来自AIA/SDO和HMI/SDO的极紫外线观测数据,我们研究了活动区AR 11850中一组环的时空演化。结果如下:我们发现一个短暂的增亮的循环中的发射从Fe xviii形成在约7.2 MK,而在同一时间,这些循环暗淡的发射从较低的温度。这表明,随着物质蒸发,我们在图像序列中观察到明显的向上运动,环的快速加热。在持续约10分钟的初始阶段之后,环路在一系列AIA通道中变亮,显示出越来越冷的等离子体,表明环路在约1小时的时间尺度上冷却。与一维环模型的预测相比,这一观测结果在(几乎)所有方面都支持纳米耀斑过程。此外,我们的观察表明,环变得更宽,同时变得更亮,这在1D模型中无法理解。
2015-09-15 astro-ph.SR
Imaging and spectroscopic observations of magnetic reconnection and chromospheric evaporation in a solar flare
磁重联被认为是太阳耀斑的主要能量释放机制。标准耀斑模型预测了向下和向上的外流等离子体,其速度接近日冕阿尔文速度。然而,这种外流,特别是下行流的光谱观测是极其罕见的。利用新发射的界面区成像光谱仪(IRIS)的观测结果,我们在一次耀斑重联点探测到了大红移($\sim$ 125 km s $^{-1}$沿视线)的Fe { \sc{xxi} } 1354.08 μ m、$\sim$ 100 km s $^{-1}$非热宽度的发射线.红移的Fe { \sc{xxi} }特征在空间上与RHESSI观测到的环顶X射线源一致。我们解释这个大的红移作为向下移动的重联流出/热回缩环的签名。IRIS和太阳动力学观测站(SDO)上的大气成像组件(AIA)的成像观测也揭示了喷发和重连过程。沿着这些环快速向下传播的斑点也可以从冷发射线中找到(例如,Si { \sc{iv} }、O { \sc{iv} }、C { \sc{ii} }、Mg { \sc{ii} })以及AIA和IRIS的图像。此外,整个Fe { \sc{xxi} }线在环足点处被$\sim$ 260 km s $^{-1}$蓝移,其中上述冷线均表现出明显的红移,这一结果与来自重联位点的向下传播非热电子引起的色球蒸发的情况一致。
2014-11-10 astro-ph.SR