We report on the first Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) study of cool transition region loops. This class of loops has received little attention in the literature. A cluster of such loops was observed on the solar disk in active region NOAA11934, in the Si IV 1402.8 Å spectral raster and 1400 Å slit-jaw (SJ) images. We divide the loops into three groups and study their dynamics and interaction. The first group comprises relatively stable loops, with 382--626\,km cross-sections. Observed Doppler velocities are suggestive of siphon flows, gradually changing from -10 km/s at one end to 20 km/s at the other end of the loops. Nonthermal velocities from 15 to 25 km/s were determined. These physical properties suggest that these loops are impulsively heated by magnetic reconnection occurring at the blue-shifted footpoints where magnetic cancellation with a rate of $10^{15}$ Mx/s is found. The released magnetic energy is redistributed by the siphon flows. The second group corresponds to two footpoints rooted in mixed-magnetic-polarity regions, where magnetic cancellation occurred at a rate of $10^{15}$ Mx/s and line profiles with enhanced wings of up to 200 km/s were observed. These are suggestive of explosive-like events. The Doppler velocities combined with the SJ images suggest possible anti-parallel flows in finer loop strands. In the third group, interaction between two cool loop systems is observed. Evidence for magnetic reconnection between the two loop systems is reflected in the line profiles of explosive events, and a magnetic cancellation rate of $3\times10^{15}$ Mx/s observed in the corresponding area. The IRIS observations have thus opened a new window of opportunity for in-depth investigations of cool transition region loops. Further numerical experiments are crucial for understanding their physics and their role in the coronal heating processes.
Flare Ribbons Approach Observed by the Interface Region Imaging Spectrograph and the Solar Dynamics Observatory
我们报告了2015年11月4日在NOAA AR 12443中的多带M级耀斑期间的耀斑带接近(FRA),由界面区域成像光谱仪和太阳动力学观测台获得。耀斑由一对主带和两对次带组成。这两对次级带的形成晚于主带的出现,分别延迟了15分钟和19分钟。负极性的主带比在其前面的具有相同极性的第一次级带更快地向外扩展,因此产生了FRA。就在他们相遇之前,主带急剧变暗,其强度在2分钟内下降了约70%,这意味着产生两个主带的主相重联被抑制。FRA导致主带向副带方向偏转,偏转角约为60度。大约2分钟后形成了后接近拱廊,并沿新拱廊检测到速度为35-40 km/s的下降流,表明FRA过程中的磁重组。我们认为,有三个拓扑结构域的足迹概述的三对丝带。这些域的紧密接近导致与磁场拓扑一致的带的偏转。
Dynamics of Explosive Events by Interface Region Imaging Spectrograph
在这项研究中,我们调查爆炸事件(EEs)在离边太阳大气中,同时从Si IV,Mg II K,和狭缝颚图像(SJI)的接口区域成像光谱仪(IRIS),在2014年8月17日和2月19日的观测。IRIS数据可以用来观测太阳大气的物质运动、波动、能量吸收和热转换。太阳大尺度结构,如耀斑和日冕物质抛射的机制,可能起源于这些小尺度的能量事件。因此,对这些事件的研究有助于理解色球层向过渡区和日冕的质量和能量传输机制。我们从两个高度的光谱中获得强度分布,即,在太阳边缘和距太阳边缘5角秒的高度,然后分析沿缝在这两个高度的EE波动。我们发现,一些谱线配置文件显示增强的蓝色和红色的翅膀表示向上和向下的流动,和一些配置文件有相反的EE在两翼。在两个不同高度的数据集中,多普勒速度的幅度近似为50公里/秒。我们使用基于互相关的技术计算了振荡的相速度。相速度约为220 km/s。根据EEs中周期性的红色和蓝色增强,我们认为,在EEs中的波动与一侧增强表明骨针围绕其轴的摆动运动,而在两翼观察到的EEs表明骨针的旋转运动。摇摆和旋转运动分别表示扭结波和扭转波。
First High-resolution Spectroscopic Observations of an Erupting Prominence Within a Coronal Mass Ejection by the Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS)
光谱观测日珥喷发与日冕物质抛射(CME),虽然相对罕见,可以提供有价值的等离子体和三维几何诊断。我们报告了2014年5月9日界面区域成像光谱仪(IRIS)任务的首次观测结果,该任务与2014年5月9日相当的X1.6耀斑相关的壮观快速CME/日珥爆发。喷发的最大天平面速度和多普勒速度分别为1200和460 km/s。在多普勒速度上有两个喷发分量,相隔约200公里/秒:一个主要的明亮分量和一个次要的微弱分量,表明物质的分布是中空的,而不是实心的锥形。喷发涉及一个左旋螺旋结构,它正经历逆时针(自上而下)的解旋运动。有一个时间的演变,从向上喷发到向下回落小于自由落体速度和减少非热谱线宽度。我们发现了一个广泛的Mg II K/H线强度比(小于约2预期的光学薄的热发射):最低的有史以来报道的中位数值为1.17发现的回落材料和一个非常高的值为1.63附近的日冕雨和中间值为1.53和1.41的两个喷发组件。回退材料在k/h比与多普勒速度以及线强度之间表现出强($> 5 σ$)线性相关性。我们证明,多普勒调光散射色球发射的喷发物质可以潜在地解释这样的特点。
An Interface Region Imaging Spectrograph first view on Solar Spicules
几十年来,太阳针状体一直困扰着建模者和观察者。自从发现能量更高的II型以来,针状体已经成为一个热门话题,但它们对太阳低层大气能量平衡的贡献仍然未知。在这里,我们第一次看到了什么安静的太阳针状物看起来像美国宇航局最近发射的界面区域成像光谱仪(IRIS)。使用IRIS光谱和过滤图,采样色球和过渡区,我们比较的性能和针状物的演变与日出和大气成像组件的协调运动中观察到的。我们的IRIS观测使我们能够跟踪II型针状体的热演化,并最终证实Ca II H针状体的褪色似乎是由快速加热到更高温度引起的。虹膜针状体不会消失,而是继续进化,在500-800秒后达到更高的高度并回落.因此,Ca II H II型针状体是剧烈和较热事件的初始阶段,在Ca II H过滤图中大多是不可见的。这些事件有非常不同的属性,从I型针状体,这表明较低的速度和没有从色球通带衰落。针状体的IRIS光谱显示出与它们的盘状对应物相同的特征,加强了早期的工作。来自光谱光栅的分光日像图也证实了安静的太阳针状体起源于磁网络的灌木丛中。我们的研究结果表明,II型针状体确实是沿着向上移动的针状等离子体的广泛部分的剧烈加热(至少过渡区的温度)的网站。
Quasi-periodic Slipping Magnetic Reconnection During an X-class Solar Flare Observed by the Solar Dynamics Observatory and Interface Region Imaging Spectrograph
High-resolution Observations of the Shock Wave Behavior for Sunspot Oscillations with the Interface Region Imaging Spectrograph
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics(哈佛-史密森天体物理中心);Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory(洛克希德·马丁太阳与天体物理学实验室);Bay Area Environmental Research Institute(湾区环境研究所);NASA Ames Research Center(美国国家航空航天局艾姆斯研究中心);Department of Physics, Montana State University(蒙大拿州立大学物理系)
界面区成像光谱仪(IRIS)小型探测器航天器提供光球层、色球层、过渡区和日冕的同步光谱和图像,空间分辨率为0.33-0.4角秒,时间分辨率为2秒,速度分辨率为1公里/秒,视场最大为175角秒x175角秒。IRIS于2013年6月27日使用飞马座-XL火箭发射进入太阳同步轨道,由一个19厘米紫外望远镜组成,该望远镜为狭缝式双带通成像光谱仪提供信息。IRIS在1332-1358、1389-1407和2783-2834埃的通带中获得光谱,包括在色球层(Mg II h 2803埃和Mg II k 2796埃)和过渡区(C II 1334/1335埃和Si IV 1394/1403埃)中形成的亮谱线。四个不同通带(C II 1330,Si IV 1400,Mg II k 2796和Mg II wing 2830埃)的狭缝颚图像可以与光谱光栅同时拍摄,光谱光栅以各种空间采样(从0.33 arcsec和更高)采样区域高达130 arcsec x 175 arcsec。IRIS对等离子体在5000 K和10 MK之间的温度下的发射敏感,并将推进我们对通过界面区域的质量和能量流的理解,该界面区域由色球层和过渡区域形成,在光球层和日冕之间。这个高度结构化和动态的区域不仅充当了所有质量和能量馈送到日冕和太阳风的管道,它还需要比日冕和太阳风加起来多一个数量级的能量来加热。IRIS的调查包括一个强大的数值模…
Ultraviolet emission lines of Si II in cool star and solar spectra
最近对Si II的原子物理学计算在多云建模代码中被用来分析哈勃空间望远镜(HST)STIS三颗冷星(双子座β星、半人马座α星A和B)的紫外光谱,以及先前发表的HST/GHRS对α-Tau的观测,加上来自高分辨率望远镜和摄谱仪的太阳宁静太阳数据。先前在2335 Angs处发现的涉及Si II的3s $^{2}$ 3 p $^{2}$ P $_{J}$ -3s 3 p $^{2}$ $^{4}$ P $_{J^{\prime}}$相互组合多重峰的线强度比的理论和观测之间的不一致性显著减小,1816 Angs处包含3s $^{2}$ 3 p $^{2}$ P $_{J}$ -3s 3 p $^{2}$ $^{2}$ D $_{J^{\prime}}$跃迁的线强度比也是如此。这主要是由于新的Si II跃迁几率的影响。然而,这些原子数据不仅与以前的计算结果有很大的不同,而且与测量结果也存在很大的分歧,特别是与Calamai等人的测量结果。(1993),为一条直线。因此,迫切需要对Si II的跃迁几率进行新的测量,以确认(或以其他方式)最近计算值的准确性。如果新的计算得到证实,那么理论和观测之间长期存在的差异将最终得到解决。然而,如果旧的测量被发现是正确的,那么理论和观测之间的一致性只是一个巧合,现有的差异仍然存在。