Simultaneous transverse and longitudinal oscillations in a quiescent prominence triggered by a coronal jet
在本文中,我们报告了2015年6月29日在静止日珥中同时进行的横向和纵向振荡的多波长观测。在活动区12373发生了一次C2.4耀斑,它与一对短带和一个远带有关。在耀斑的脉冲阶段,一个日冕喷流喷出的主耀斑网站,并在西北方向传播的$\sim$ 224 km s $^{-1}$的视速度。飞机的一部分在远处的丝带附近停了下来。剩下的一部分继续前进,最后停在了日珥的东边。一旦喷流遇到日珥,它就会推动日珥周期性地振荡。日珥东部的横向振荡可分为两个阶段。在阶段I中,初始振幅、速度、周期和阻尼时标分别为$\sim$ 4.5 μ m、$\sim$ 20 km s $^{-1}$、$\sim$ 25 min和$\sim$ 7.5 hr。在第二阶段,初始振幅增加到$\sim$ 11.3 Mm,而初始速度减半到$\sim$ 10 km s $^{-1}$。该周期增加了$\sim$ 3.5倍。日珥西部也经历了横向振荡。初始振幅仅为$\sim$ 2 μ m,速度小于10 km/s $^{-1}$。周期($\sim$ 27分钟)略长于I相的EP。在日珥以东,少数水平线经历了纵向振荡。初始振幅、速度、周期和阻尼时标分别为$\sim$ 52 μ m、$\sim$ 50 km s $^{-1}$、$\sim$ 99分钟和2.5小时。据我们所知,这是第一个由日冕喷流引发的日珥横向和纵向同时振荡的报告。
2017-11-02 astro-ph.SR
A comparison of pendulum models for large-amplitude longitudinal prominence oscillations
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利群岛天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学)
本文比较了传统和扩展摆动模型对长振幅日珥振荡最小磁场强度推断的影响,采用贝叶斯方法评估模型合理性,发现扩展模型在全范围振荡周期中更合理,但贝叶斯因子不足以确定任一模型的正证据。
2026-04-01 astro-ph.SR
The effects of magnetic-field geometry on longitudinal oscillations of solar prominences
我们研究了太阳暗条磁结构的几何形状对大振幅纵向振荡的影响。一个代表性的灯丝通量管被建模为由一个冷线程中心的浸渍部分与热冠状区域两侧。我们已经找到了系统的正常模式,并建立所观察到的纵向振荡与基本模式很好地描述。当日珥和日冕之间的曲率半径较小或中等,密度差较大或中等时,主要的回复力是太阳引力。在这种全波描述的振荡的振荡频率的一个简单的表达式,其中的压力驱动项引入了一个小的修正。我们还发现,简正模几乎与管的热区域的几何形状无关。我们的结论是,所观察到的大幅度纵向振荡驱动的投影重力沿通量管,并强烈影响的曲率的倾角的磁场中的线程驻留。
2012-07-26 astro-ph.SR
Large-amplitude longitudinal oscillations in solar prominences simulated with different resolutions
近几十年来,太阳射电中的大振幅纵向振荡(LALO)得到了广泛的研究。然而,它们的阻尼和放大机制还没有得到很好的理解。在这项研究中,我们调查的衰减和放大的LALO使用高分辨率的数值模拟逐步增加的空间分辨率。我们进行了随时间变化的数值模拟LALO使用的2D磁配置,其中包含一个浸渍区。在日珥质量在磁倾角加载后,我们通过沿磁场扰动日珥质量来触发LALO。我们使用四个空间分辨率值进行了实验。在具有最高分辨率的模拟中,周期与摆模型显示出良好的一致性。收敛实验表明,随着分辨率的提高,阻尼时间在底凸区达到饱和,这表明振荡阻尼的物理原因是存在的。在日珥顶部,振荡在最初的几分钟内被放大,然后慢慢衰减。特征时间表明在具有最高空间分辨率的实验中放大更显著。分析表明,底脊和顶脊之间的能量交换是LALO衰减和放大的主要原因。高分辨率的实验对于研究LALO的周期和阻尼机制是至关重要的。只有在足够高的空间分辨率下,周期才与单摆模型一致。结果表明,在空间分辨率不足的模拟数值扩散可以隐藏重要的物理机制,如放大振荡。
2021-08-02 astro-ph.SR
Parametric survey of longitudinal prominence oscillation simulations
结果表明,微耀斑大小的脉冲加热和突然施加的速度扰动都可以推动日珥沿磁倾角振荡。一个广泛的参数调查结果在一个标度律,表明振荡的周期,弱依赖于长度和高度的突出,和振幅的扰动,规模与$\sqrt{R/g_\odot}$,其中$R$代表的曲率半径的倾角,和$g_\odot$是太阳的引力加速度。这与摆的线性理论是一致的,这意味着场向重力分量是日珥纵向振荡的主要回复力,正如力分析所证实的那样。然而,气体压力梯度变得不可忽略的短的连续性。在非绝热过程中,振荡随时间衰减。与热传导相比,辐射冷却是导致阻尼的主要因素。导出了阻尼时标的标度律,即,$τ\sim l^{1.63} D^{0.66}w^{-1.21}v_{0}^{-0.30}$,表现出强烈的依赖于日珥长度$l$,磁倾角的几何形状(由深度$D$和宽度$w$表征),和速度扰动振幅$v_0$。振幅越大,振荡衰减得越快。它也被发现,质量排水显着降低阻尼时标时,扰动太强。
2013-04-13 astro-ph.SR
Inferring physical parameters of solar filaments from simultaneous longitudinal and transverse oscillations
本研究利用贝叶斯方法,通过同时观测日冕的纵向和横向振荡,推断其磁通管长度和扭数,揭示了日冕物理参数的约束条件。
2026-01-06 astro-ph.SR
Extension and validation of the pendulum model for longitudinal solar prominence oscillations
双折射的纵向振荡是太阳上常见的现象。这些振荡可用于推断灯丝磁场的几何形状和强度。以前的纵向振荡理论研究做了两个简化的假设:均匀重力和半圆形倾角的支持通量管。然而,重力是不均匀的,并且现实的倾角不是半圆形的。了解考虑太阳引力不均匀性对纵振荡的影响,并探讨不同通量管几何形状的单摆模型的有效性。我们首先推导出方程描述的等离子体沿通量管的运动,包括不均匀重力的影响,产生校正原来的钟摆模型。我们还计算了正常模式的完整的数值解,并将它们与新的钟摆近似进行比较。我们已经发现,非均匀重力引入了一个显着的修改中的钟摆模型。我们还发现了一个截止周期,即纵向振荡的周期不能超过167分钟。此外,考虑到不同的管的几何形状,周期几乎完全取决于曲率半径在底部的下降。我们的结论是,非均匀重力显着修改钟摆模型。这些修正对于日珥地震学是很重要的,因为曲率半径和最小磁场强度的推断值与旧模型有很大的不同。然而,我们发现,修正后的钟摆模型是相当强大的,仍然是有效的非圆形倾角。
2022-02-16 astro-ph.SR
3D numerical simulations of oscillations in solar prominences
太阳黑子的振荡是一种常见的现象,也是许多研究的主题。目前尚未充分了解这些疾病的驱动机制及其衰减情况。我们用数值方法研究了幕状日珥三维模型中横向和纵向振荡的周期性和阻尼。本文用高阶有限差分程序对垂向、横向和纵向振荡进行了数值模拟。我们求解了理想磁流体动力学(MHD)方程的一个广泛的参数,包括宽度和密度的日珥,和磁场强度(B)的太阳日冕。我们研究了诱导振荡的周期性和衰减。我们发现,纵向振荡可以用钟摆模型来拟合,其回复力是重力的场向分量,但其他机制,如压力梯度可能有助于运动。另一方面,横向振荡受到磁力的影响。参数巡天的分析表明,振荡周期(P)随日珥宽度的增加而增加,这与观测研究结果一致。对于横向振荡,我们得到P随密度增加而增加,随B减少。对于纵向振荡,我们还发现P随密度增加而增加,但不随B变化。通过分析速度分布和计算Alfvén连续模,研究了横向振荡的衰减。我们得出结论,共振吸收是平均原因。纵向振荡的阻尼是由于某种剪切数值粘性。
2019-12-09 astro-ph.SR
Damping of prominence longitudinal oscillations due to mass accretion
研究了质量吸积对日珥线纵向振荡的阻尼作用。在这个模型中,我们考虑了一个薄的弯曲磁管充满等离子体。管的螺纹两侧的部分填充有热的稀薄等离子体。我们假设有稀薄等离子体流向线程所造成的等离子体蒸发在磁管脚点。我们的主要假设是,热等离子体在到达螺纹时瞬间被螺纹容纳,并且其温度和密度变得与螺纹的温度和密度相等。然后,我们推导出系统的常微分方程描述线程的动态。我们考虑线性和非线性振动。非线性减少了阻尼时间,但是这种减少很小。阻尼时间与吸积速率成反比。我们还得到振荡周期随时间减小。然而,即使对于我们的文章中考虑的最大初始振荡幅度,周期减小也不超过20%。我们得出结论,质量吸积可以迅速阻尼线程的运动。因此,这种机制可以解释所观察到的大振幅纵向振荡的强阻尼。此外,阻尼时间还可以用来确定质量吸积速率,间接地确定日冕加热。
2016-05-11 astro-ph.SR
Prominence seismology using the period ratio of transverse thread oscillations
基本模式的周期与扭结振荡的第一泛音的周期之比,从这里开始称为“周期比”,是一种地震学工具,可用于推断有关沿太阳磁通量管的密度空间变化的信息。在纵向均匀的薄管中,周期比为2,但由于纵向不均匀性,它不同于2。本文研究了日珥纵向非均匀线的周期比,并探讨了它对日珥地震学的意义。我们数值求解了一个日珥线模型中扭结振荡的二维本征值问题。我们考虑到三个不均匀的密度分布沿线程。在协议与以前的工作,使用简单的分段恒定的密度分布,我们发现,在突出线程的周期比大于2。当中心密度与足点密度之比固定时,周期比强烈地依赖于沿螺纹的密度分布的形式。中心附近的致密日珥等离子体越集中,周期比越大。然而,周期比被发现是独立的特定的密度分布时,在线程中的空间平均密度是相同的所有的配置文件。给出了周期比对平均密度的依赖关系的经验拟合,并讨论了它在日珥地震学中的应用。
2015-01-21 astro-ph.SR
Fast magnetohydrodynamic oscillation of longitudinally inhomogeneous prominence threads: an analogue with quantum harmonic oscillator
前人的工作表明,在日珥螺纹的情况下,扭折振荡的二次谐波与一次谐波的频率比有趋向于3的趋势。我们的目的是研究纵向不均匀日珥线的磁流体动力学振荡,并阐明频率比的问题。经典Sturm-Liouville问题用于纵向不均匀等离子体密度的螺纹。我们发现,总压扰动沿螺纹的空间变化是由定态薛定谔方程,其中纵向不均匀的等离子体密度代表的势能。因此,该方程有界解的埃尔米特多项式。在螺纹表面的边界条件导致超越色散方程与贝塞尔函数。色散方程的细通量管近似表明,扭折波的频率与α(2n+1)成正比,其中α为密度不均匀性参数,n为纵模数。因此,在突出螺纹中,二次谐波和一次谐波的频率之比趋于3。色散方程的数值解表明,在外部密度纵向不均匀性较小的情况下,较厚的通量管的色散比仅略有减小,因此,薄通量管极限是日珥振荡的一个很好的近似。然而,较强的外密度纵向不均匀性可能导致较宽管的频率比发生显著偏移,从而使细管近似失效。用量子谐振子的振荡类比来解释日珥线中二次谐波和一次谐波频率比趋向3的趋势,其中日珥线的密度不均匀性起着势能的作用。
2014-03-24 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Numerical simulations of large-amplitude oscillations in flux-rope solar prominences
上下文太阳活动的大振幅振荡(LAO)是一种非常壮观但却知之甚少的现象。这些运动具有大于$10 {\mathrm{\, km \,s^{-1}}}$的幅度,并且可以由外部扰动触发,例如,摩顿波或EIT波。目标。我们的目的是分析使用现实的日珥模型的大振幅振荡的性质和触发机制的外部扰动。方法.我们使用具有剪切角和密度对比度两个值的磁通量绳模型对LAO进行了与时间相关的数值模拟。我们利用水平和垂直触发研究了日珥的内部模式。此外,我们使用来自外部的扰动,以了解这种外部干扰如何产生LAO。结果纵向振荡的周期及其随高度的变化与单摆模型吻合得很好。横向振荡的周期随高度保持不变,表明存在一个全局简正模。横向振荡通常具有比纵向振荡更短的周期。结论.纵、横振荡的周期与磁结构的剪切角和日珥密度差的关系很弱。外部扰动扰动的磁通绳激发振荡的两个极化。它们的性质是由纯水平和垂直驱动激发的性质的混合。
2020-03-09 astro-ph.SR
Three-dimensional MHD Simulations of Solar Prominence Oscillations in a Magnetic Flux Rope
太阳黑子在其一生中会受到各种扰动,并经常表现出振荡。日珥振荡的研究为研究日珥内部的磁热结构提供了一种新的途径,因为日珥振荡的特征取决于日珥与日冕的相互作用。日珥振荡可分为纵向振荡和横向振荡。我们进行三维理想磁流体动力学模拟日珥振荡沿磁通量绳,目的是比较振荡周期与预测的各种简化模型,并检查回复力。我们发现,这种纵向振荡的周期约为49分钟,这与引力场分量作为回复力的摆模型是一致的。相反,水平横向振动的周期约为10分钟,垂直横向振动的周期约为14分钟,这两种振动都可以很好地用二维平板模型拟合。我们还发现,在横向振荡中,除了磁压力振荡的第一分钟外,磁张力在大部分时间内占主导地位。
2018-03-09 astro-ph.SR
MHD waves in two-dimensional prominences embedded in coronal arcades
目前用于分析这类结构中MHD波的日珥模型还很初级。在这项工作中,我们计算数值磁流体静力学模型在二维配置下的重力存在。我们的兴趣是在模型,连接磁场的光球,并包括一个覆盖拱廊。这里使用的方法是基于松弛过程,并需要解决时间相关的非线性理想MHD方程。一旦得到一个日珥模型,我们研究叠加在结构上的MHD波的性质。我们只研究纯二维的运动,而忽略在可压缩方向上的传播。我们演示了如何通过使用不同的数值工具,我们可以确定稳定波的振荡周期。我们发现,垂直振荡,与快速MHD波,总是稳定的,并在4-10分钟的范围内的周期。纵向振荡,有关慢磁声-重力波,有较长的周期在28-40分钟的范围内。这些纵向振荡的重力的强烈影响,并成为不稳定的短磁弧。
2013-09-19 astro-ph.SR
Orientation of the linear polarization plane of H-alpha emission in prominences
给出了2006年3月29日Hα事件偏振面偏离太阳临边切线方向(角度χ)的二维分布和χ的符号。χ值与无食日冕测量结果一致,表明存在纵向磁场。χ符号的二维分布表明每个日珥都存在“+”和“-”极性。在框架中的解释相反方向的磁场的存在被注意到。
2015-02-16 astro-ph.SR
Numerical simulations of prominence oscillations triggered by external perturbations
本研究使用MANCHA3D代码模拟外部扰动对日冕物质抛射振荡的激发,发现爆发扰动主要引起小振幅混合振荡,而快模激波能激发垂直大振幅振荡,且波前方向决定了纵向大振幅振荡是否被激发。
2023-03-27 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Solar prominences embedded in flux ropes: morphological features and dynamics from 3D MHD simulations
用数值方法研究了插入三维磁通量绳中的日珥的时间演化。使用Titov Demoulin(1999)的模型,在弱扭曲的状态下,冷而致密的日珥通过改变最初的无力磁位形来抵消重力。在某些情况下,在弛豫阶段之后实现准静止状态,其特征在于激发直立垂直振荡。由于日珥和日冕之间的不均匀过渡,这些振荡表现出由连续阻尼机制产生的随时间的强烈衰减。垂向振荡的特征周期与磁绳的扭转度关系不大。非线性是负责触发Kelvin-Helmholtz不稳定性与垂直振荡,并最终产生水平结构。与其他的配置,其中的突出物的纵轴是由一个垂直的磁场渗透,如在未剪切的弧,突出物的方向沿磁绳轴防止瑞利-泰勒不稳定性的发展,因此出现沿此轴的垂直结构。
2015-12-22 astro-ph.SR
Large-amplitude prominence oscillations following the impact by a coronal jet
观测证据表明,日冕喷流可以撞击日冕并使其运动。撞击导致日珥的大振幅振荡(LAO)。在本文中,我们试图通过2.5维MHD数值实验来理解这个过程。在我们的模型中,射流产生在一个剪切的磁弧以上的寄生双极区位于支持日珥的灯丝通道(FC)的足点之一。剪切施加的速度并不远高于观测到的光球值,它会导致一个多重联过程,在以前的喷流模型。一个快速的阿尔夫维尼克扰动和一个较慢的超音速前等离子体射流是从重联网站发出;在后期阶段,一个更激烈的(爆发)射流产生。扰动和喷流沿FC运动,它们部分在日珥反射,部分穿过日珥,导致沿FC的逆流流和日珥振荡。在日珥的部分区域,无论是在纵向还是横向,都有LAO振荡(振幅大于$10~\mathrm{km\, s^{-1}}$)。在某些磁力线中,撞击是如此强烈,以至于日珥质量被带出磁倾角,沿着FC下降到色球层。两种情况下,研究了不同的高度以上的寄生双极区的拱廊,导致不同的高度的区域的突出扰动的射流。得到的振荡幅度和周期与观测结果基本一致。
2021-03-03 astro-ph.SR
Dynamics of a prominence-horn structure during its evaporation in the solar corona
磁共振喇叭腔系统各组成部分之间的物理联系和形成机制仍然是难以捉摸的。在这里,我们提出了这样一个系统的观察,重点是日珥的一部分,上升和分离逐渐从主体。这就形成了一个足够简单的结构,可以为上述问题提供线索。它的特点是嵌入角,振荡,并逐渐消失的分离材料。顺磁喇叭结构沿凹喇叭结构的轨迹呈现出周期约为150分钟、振幅约为30 μ m的大振幅纵向振荡。喇叭还经历了幅度小得多(~3 μ m)和周期短(~10-15分钟)的同时横向振荡,可能代表大尺度磁结构的全球模式。这种结构的逐渐消失表明,喇叭形是将冷而致密的日珥与热而稀薄的日冕分隔开的场向过渡区的观测表现,它是由于中央日珥质量的加热和稀释过程而形成的,而大多数以前的研究认为它是相反的过程,即,日冕等离子体的冷却和凝结形成了角。这项研究还演示了日珥如何将磁通量输送到上部日冕,这是喷发前磁能逐渐积累的一个必不可少的过程。
2016-08-14 astro-ph.SR
Large Amplitude Oscillations in Prominences
自20世纪30年代首次报道日珥中的振荡以来,在理解这些振荡现象的性质方面取得了重大的理论和观测进展,从而导致了所谓的“日珥地震学”的全新领域。有两种类型的振荡现象观察到的双折射;“小振幅振荡”(~2-3 km s $^{-1}$),这是很常见的和“大振幅振荡”($>$ 20 km s $^{-1}$),其中的观测是稀缺的。在H $α$观测中发现了大振幅振荡,如“闪烁灯丝”,在H $α$、EUV、微波和He 10830观测中也发现了天面运动。历史上,人们认为,大振幅振荡的连续性是由扰动,如快模MHD波(莫顿波)产生的远程耀斑。此外,最近的观测表明,附近的耀斑或喷流也能在双折射中产生如此大的振幅振荡。在横向和纵向都可以观察到的大振幅振荡具有从几十分钟到几个小时不等的周期。利用观测到的振荡周期和简单的理论模型,获得的磁场在双折射已表现出相当好的协议与直接测量之一,因此,证明双折射地震学作为一个强大的诊断工具。在极少数情况下,当大振幅振荡已被观察到之前或期间的喷发,振荡可以被用来诊断的稳定性和喷发机制。本文综述了日珥地震学背景下大振幅振荡的观测特性及其触发机制和稳定性的最新进展和认识。
2009-10-21 astro-ph.SR
Multi-threaded prominence oscillations triggered by a coronal shock wave
在这项工作中,我们研究的因果关系之间的局部能量释放和远程突出振荡,突出有一个现实的线状结构。我们使用了一个开源的磁流体动力学(MHD)代码MPI-AMRVAC来创建一个多线程的突出体。我们引入了一个额外的能量源,激波由此产生,从而引起日珥振荡。我们研究了两种情况下,不同的源振幅,以分析其对振荡的影响。我们的结果表明,经常使用的钟摆模型不足以完全估计日珥振荡的周期,除了显示的源和线状日珥结构的影响需要考虑。初始冲击波的反复反射和透射发生在域内多个高温高密度梯度的特定位置。这包括位于磁弓足点的左右过渡区(TR),以及日珥和日冕之间的各种过渡区(PCTR)。这导致了压缩波的大量干扰。它们对振荡的回复力有贡献,导致周期偏离预期的摆模型,此外还导致归因阻尼的差异或甚至各种线程之间振幅的增长。伴随着由激波冲击引起的全球纵向运动,小尺度横向振荡也很明显。多个高频振荡代表磁声波的传播。我们看到的阻尼与能量的转换及其与周围日冕的交换有关。我们的模拟演示了不同线程之间的能量交换及其不同的振荡模式。
2021-11-17 astro-ph.SR
One dimensional prominence threads: I. Equilibrium models
螺纹是太阳活动的基石,并且经常显示出随时间强烈衰减的纵向振荡运动。对所报道的振荡负责的阻尼机制尚未完全理解。为了理解日珥线的振荡和阻尼,必须首先研究在静态条件下以及在辐射损失、热传导和背景加热的存在下产生的平衡解的性质。这为计算螺纹模型的本征模提供了基础。用标准的数值方法求解了重力作用下流体静力平衡和热平衡的非线性常微分方程,并在一定的近似下导出了简单的解析表达式。方程的解代表了一个突出的线索,即,通过日珥日冕过渡区(PCTR)与日冕相连的一定长度的稠密冷等离子体区。的解决方案也可以匹配的色球层,如果被认为是一个空间依赖的加热功能定位周围的足点。我们已经获得了静态的解决方案,代表突出线程,并详细研究了这些解决方案对模型的不同参数的依赖。在其他结果中,我们已经表明,沿磁场线的多个冷凝是可能的,并且在模型中的部分电离的效果可以显着修改线程中的热平衡,因此它们的长度。这最后一个参数也被证明是可比的,在观察报告时,辐射损失减少典型的线程温度。
2021-06-11 astro-ph.SR
Study of the excitation of large amplitude oscillations in a prominence by nearby flares
本研究分析2015年3月14-15日暗条部分爆发事件,通过时距技术、AIA通道分析和DEM技术,揭示附近耀斑(而非喷流)通过耀斑后环与暗条磁场重连触发大振幅振荡的机制。
2024-10-14 astro-ph.SR
Onset of the Kelvin-Helmholtz instability in partially ionized magnetic flux tubes
上下文最近对太阳辐射的观测表明,存在可能由开尔文-亥姆霍兹不稳定性(KHI)引起的湍流。然而,所观察到的流速低于经典阈值的发病KHI在完全电离等离子体。目的。我们调查的影响,部分电离的发病KHI在密集和冷却的圆柱形磁通量管包围的一个更热,更轻的环境。方法.本文用部分电离双流体等离子体的线性化控制方程描述了纵向质量流磁管上叠加的小振幅扰动的行为。通过简正模分析得到了线性不可压缩波的频散关系。我们专注于外观的不稳定的解决方案,并研究其增长率对各种物理参数的依赖性。给出了慢流和强离子-中性耦合条件下KHI线性增长率的解析近似。给出了日珥螺纹的一个应用。结果等离子体中中性成分的存在可能有助于KHI的发生,即使是亚阿尔夫文纵向剪切流。离子与中性粒子的碰撞降低了不稳定扰动的增长率,但不能完全抑制不稳定性。结论.在亚阿尔夫文流速的太阳能热释电中的湍流可以解释为部分电离等离子体中KHI的结果。
2015-04-21 astro-ph.SR
Linear analysis of shear-flow instabilities in a prominence-corona interface with ambipolar diffusion
本文通过线性分析研究部分电离日珥与日冕界面中双极扩散对开尔文-亥姆霍兹不稳定性触发的影响,发现双极扩散具有失稳作用并降低不稳定阈值流速。
2025-05-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Transverse kink oscillations of inhomogeneous prominence threads: numerical analysis and H$α$ forward modelling
日珥螺纹是非常长和薄的通量管,其中部分充满冷等离子体。观测表明,在这些太阳结构中,横向振荡是频繁的。观测结果通常被解释为基本扭结模式,而第一谐波的检测仍然难以捉摸。在这里,我们的目标是研究如何在纵向和径向方向上的密度不均匀性修改扭结振荡的周期和阻尼时间,以及这种影响将如何反映在观测中。我们通过两种不同的方法求解理想磁流体力学方程:a)进行三维数值模拟,和b)求解二维广义本征值问题。我们研究的周期,阻尼时间和振幅的横向扭结振荡的中心和两端的密度之间的比率,并在平均密度的依赖关系。我们应用我们的三维模拟计算合成H $α$配置文件的前向建模。我们确认,基本振荡模式的周期的周期的第一谐波的周期的比率增加的中心密度与足点密度的比率增加或作为管的平均密度降低。我们发现,由于共振吸收的阻尼时间减少的中心足点密度比的增加。相反的情况下,纵向均匀的管,我们发现,阻尼时间周期比也增加的密度比增加或平均密度降低。我们提出的快照和时间-距离图的H $α$线的发射。本文的结果对日珥地震学领域有一定的意义。虽然H $α$发射可用于检测基模,但在H $α$中几乎检测不到一次谐波。这可以解释为什么没有检测到第一谐波。
2021-11-17 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Numerical simulations of turbulence in prominence threads induced by torsional oscillations
本文通过三维MHD数值模拟研究日珥细丝中驻立扭转阿尔芬波经相位混合触发KHI并产生湍流的过程,发现该机制仅造成边界局部加热而非整体加热,并给出了Hα合成观测特征。
2024-01-17 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Magnetohydrodynamic Waves in a Partially Ionized Filament Thread
振荡和传播波在细丝的高分辨率观测中很常见,即,太阳灯丝/双折射的精细结构。由于日珥等离子体的温度通常在10^4 K的量级,因此日珥等离子体只被部分电离。在本文中,我们研究的中性粒子对波的传播在一个丝状线程模拟为一个部分电离的均匀磁通量管嵌入在一个均匀的和完全电离的日冕等离子体。电阻磁流体动力学基本方程中考虑了欧姆和双极磁扩散。我们数值计算扭结,慢,阿尔芬线性MHD模式的本征频率,并在某些情况下获得解析近似。我们发现,传播模式的存在受到纵向波数的临界值的存在。特别是,扭结波和阿尔芬波的下限和上限频率截止分别归因于平行于和垂直于磁场线的磁扩散。慢模只有一个较低的截止频率,这是由垂直磁扩散引起的,并受电离度的影响很大。此外,离子中性碰撞是最有效的阻尼机制短波长,而欧姆扩散占主导地位的长波长制度。
2009-05-06 astro-ph.SR
Large Amplitude Longitudinal Oscillations in a Solar Filament
我们已经开发了第一个自洽模型,所观察到的大振幅振荡沿灯丝轴,解释了回复力和阻尼机制。我们已经调查了振荡的长,浸渍通量管通过热非平衡过程中形成的多线程,并发现我们的模拟预测的振荡特性与观察到的行为。然后,我们建立了一个模型的大振幅的纵向振荡,证明了回复力是投影重力的线程振荡的管。虽然周期是独立的管的长度和不断增长的质量,强烈的运动阻尼的质量上的线程的稳定增长的热不平衡。观测结果和我们的模型表明,附近的脉冲事件驱动现有的突出线程沿其支持管,远离加热沉积地点,而不会破坏它们。随后的振荡发生,因为移位的螺纹驻留在具有大曲率半径的磁性凹部中。我们的模型产生了一个强大的地震学方法约束日冕磁场和曲率半径的倾角。此外,这些结果表明,磁结构是最符合剪切拱廊模型的细丝通道。
2012-03-22 astro-ph.SR
Simultaneous longitudinal and transverse oscillations in filament threads after a failed eruption
在太阳黑子和/或暗条中经常观察到纵向和横向振荡。这些振荡是由大规模的冲击波,在灯丝线程的一个腿脉冲耀斑,或由于任何低日冕爆发激发。我们报告同时纵向和横向振荡的细丝线程的静止区灯丝。我们在2017年7月的$6^{th}$上观测到太阳盘西北部的一个大暗条。在$7^{th}$ 2017年7月,它在UT 13:00左右开始上升。然后,我们观察到一个失败的喷发,随后,灯丝线程开始振荡约16 UT。我们观察到的横向和纵向振荡的细丝。振荡减弱,细丝几乎消失。我们将水平和垂直的人工狭缝上的长丝线程捕捉的纵向和横向振荡的线程。利用太阳动力学天文台(SDO)大气成像组件(AIA)的观测数据,对这种振荡进行了探测。我们发现了大振幅纵向振荡(LALO)的签名。我们还检测阻尼LALO。在一个线程的灯丝,我们观察到大振幅横向振荡(LATOs)。利用摆模型,由LALO的观测参数估计了LALO的磁场强度和曲率半径的下限。我们显示了两种不同的波模式在相同的长丝线程的共存。我们估计磁场从LALO,因此建议一个可能的范围内的长丝线程使用LATO的长度。
2019-10-24 astro-ph.SR
Numerical study of solar eruption, extreme-ultraviolet wave propagation, and wave-induced prominence dynamics
针对EUV波与遥远日珥相互作用机制不明的问题,本研究通过极高分辨率2.5D数值模拟,揭示EFR引发的快、慢EUV波行为及与日珥的作用,首次阐明遥远爆发对日珥动力学的完整影响和振荡阻尼机制。
2025-02-26 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Turbulent characteristics in the intensity fluctuations of a solar quiescent prominence observed by the \textit{Hinode} Solar Optical Telescope
我们专注于日之出太阳光学望远镜(SOT)的钙II的太阳静止日珥(QP),表现出高度可变的动态暗示湍流的H线观测。这些图像在空间上($\sim$ 0.1-100弧秒)和时间上($\sim$ 16.8 s - 4.5 hrs)捕获足够范围的尺度,以允许应用用于量化有限范围流体湍流的统计方法。我们提出了第一个这样的应用这些技术的空间强度场的一个长寿的日珥。在无限介质中完全演化的惯性范围湍流在其波动的统计中表现出多重分形\emph{scale invariance},被视为幂律功率谱和具有非高斯统计的波动的高阶矩(结构函数)的缩放;在观测空间场$I$中沿着给定方向的长度尺度$L$上的波动$δI(r,L)=I(r+L)-I(r)$具有缩放为$<δI(r,L)^p>\sim L^{ζ(p)}$的矩。对于有限大小或未充分发展的系统中的湍流,人们期望广义尺度不变性或扩展自相似性(ESS)$<δI(r,L)^p>\sim G(L)^{ζ(p)}$。对于这些QP强度测量,我们发现缩放的功率谱和ESS。我们发现,波动统计是非高斯的,我们使用ESS获得比例的标度指数$ζ(p)$:这些是一致的多重分形场,并显示不同的值纵向和横向的散装(驱动)流的方向。因此,QP的强度波动表现出与底层湍流一致的统计特性。
2012-01-23 astro-ph.SR physics.space-ph
The effect of the environment on the P1/P2 period ratio for kink oscillations of coronal loops
横向环振荡的P1/P2周期比目前用于诊断冠状环的纵向结构,因为其偏离2本质上与沿冠状环的密度标度高度和/或磁场的亚分辨率结构有关。同样的技术不仅可以应用于日冕结构,也可以应用于其他振荡的磁性结构。磁结构中的振荡由微分方程描述,微分方程的系数取决于等离子体的纵向结构。使用由McEwan等人(2008)开发的速度矢量横向分量的变分原理,我们研究了环境温度与磁结构温度的不同如何影响典型日冕和日珥条件下的P1/P2比值。可能的变化被转换成在太阳大气中的远程等离子体诊断过程中使用的量。
2011-11-21 astro-ph.SR
Large-Amplitude Longitudinal Oscillations Triggered by the Merging of Two Solar Filaments: Observations and Magnetic Field Analysis
我们遵循的喷发两个相关的中间灯丝观察H $α$(从龚)和EUV(从SDO/AIA)和由此产生的大振幅纵向振荡的等离子体中的灯丝通道。这些事件发生在2016年1月26日的活动区域AR 12486及其周围。我们对振荡的详细研究表明,振荡的周期约为一小时。在H $α$中,周期随时间减小,并表现出强阻尼。对171~(171)拍象的分析表明,这种振荡有两个阶段,一个是初始的长周期阶段,另一个是随后的短周期振荡。在该波长中,阻尼比H $α$中的阻尼弱。这是观测到的日珥振荡中最大的速度,约为$\mathrm{\, km \, s^{-1}}$。使用SDO/HMI磁图,我们重建的磁场的磁通绳建模的细丝通过使用磁通绳插入方法。应用地震学技术,我们确定了冷等离子体凝聚的场线曲率半径在75-120 μ m范围内,与重建场一致。此外,我们推断出$\ge7$到30高斯的场强,这取决于假设的电子密度;这也与重建的值(8-20高斯)一致。极向通量为零,轴通量为10 $^{20}$至10 $^{21}$ Mx的量级,证实了即使在非活性丝中也存在高剪切。
2017-11-03 astro-ph.SR
On differences between the B- and E-approaches and the implications for the Solar atmosphere
一个简单的碰撞三分量等离子体模型,包括电子,离子和中性粒子的任意碰撞频率和动态时间尺度被认为是。它表明,通常的MHD处理磁场扰动的方法可以得到其他的结果比的方法,其中所有的扰动表示通过扰动电场。对于中性粒子与离子强碰撞耦合的部分电离等离子体,得到了中性粒子对磁声波(无阻尼)和Alfvén波(弱阻尼)的修正.结果表明,阿尔文波的磁扩散率出现,只是由于纵向电流与场$E_{1z}$在角传播的扰动相对于背景磁场。该模型可适用于太阳大气和对流层的不同部分。
2014-02-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Molecules as magnetic probes of starspots
通过测量磁场可以探索恒星的发电机过程。这通常是利用谱线中的原子和分子塞曼效应获得的。虽然原子塞曼效应只能进入较温暖的区域,但使用分子线对于研究冷物体是有利的。分子MgH、TiO、CaH和FeH适合于探测恒星磁场,通过考虑从建模各种光谱类型获得的信号,每个分子针对不同范围的光谱类型。我们已经分析了不同分子(MgH,TiO,CaH和FeH)作为研究活跃G-K-M矮星上恒星磁性的诊断工具的有用性。我们调查的温度范围内,所选的分子可以作为指示剂的磁场对高度活跃的冷星和目前的合成斯托克斯配置文件的建模光谱类型。我们模拟了一个恒星的星盘和一个点的大小为10%,包括无论是只有纵向或只有横向磁场和估计的极化斯托克斯V和Q信号的分子MgH,TiO,CaH和FeH的强度。我们根据实际场景组合了各种光球和光斑模型。在G矮星中,MgH和FeH分子显示出最强的Stokes V和Q信号,而FeH在所有G矮星中具有更强的Stokes V信号,其点温度为3800 K。在K型矮星中,CaH信号通常较强,而TiO信号在M型矮星中最为突出。对来自一系列G-K-M矮星的恒星黑子的合成偏振信号进行建模,导致不同波长区域中各种分子特征的显著性存在差异,这有助于有效地选择观测目标和曝光时间。
2015-01-30 astro-ph.SR
Solar magnetic activity cycles, coronal potential field models and eruption rates
本文研究了自20世纪70年代中期以来观测到的3个半太阳活动周期中光球磁场和模拟的全球日冕磁场的演化。我们使用天气磁图和外推位场模型,这些模型基于来自国家天文台基特峰的三台磁仪、太阳天气光学长期调查(SOLIS)矢量光谱磁仪(VSM)、光谱磁仪和512通道磁仪仪器以及来自美国国家天文台的纵向全圆盘光球磁图。斯坦福大学威尔科克斯太阳天文台相关的多极场分量被用来研究日冕场的主导长度尺度和对称性。极场的变化被认为是很好的相关性与活跃领域在大部分的研究期间,除了2003年至2006年之间的活跃领域没有产生显着的极场变化。在轴对称多极子中,只有偶极和八极子遵循极点,而高阶则遵循活动周期。所有的非轴对称多极强度与活动周期有很好的相关性。因此,太阳偶极子的倾斜几乎完全是由于活动区场。轴向偶极子和八极子是最大的贡献者的全球领域,除了当极性场是反向的。极场的这种影响延伸到调节喷发率。根据计算机辅助CME跟踪(CACTus),太阳爆发事件探测系统(SEEDS)和野边山射电日像仪日珥爆发目录,发现2003-2012年之间的活跃年的太阳爆发率系统高于1997-2002年之间。这种行为似乎与Luhmann提出的晚周期23极场的弱点有关。我们看到的证据表明,第24周期磁场逆转的过程在两极都很先进。
2013-04-12 astro-ph.SR