MHD simulations of the eruption of coronal flux ropes under coronal streamers
利用三维磁流体动力学（MHD）模拟，我们研究了日冕流下的日冕通量绳的爆发和日珥爆发的发展。我们初始化一个日冕头盔流光，我们施加在下边界的扭曲的磁环的一部分缓慢出现的准稳态解。结果，在拖缆下建立准平衡磁通绳。随着不同大小的流光和不同的长度和总扭曲的出现磁通绳，我们发现不同的情况下，从准平衡到爆发的演变。在宽拖缆的情况下，磁通绳保持良好的约束，直到有足够的扭曲，使其首先发展的扭结不稳定性，并通过一系列的扭结，限制状态与高度增加，直到它最终发展为“疝样”喷射喷发。对于显著扭曲的磁通绳，由于逃逸辐射冷却，在扭曲磁力线的下降处形成日珥凝聚。一旦形成，尽管是低等离子体$β$，但由于日珥重量，日珥携带场变得显著非无力。当磁绳喷发时，我们得到了日珥的喷发，它显示了沿着喷发的磁绳腿的大量排水。日珥可能不会显示出扭结的形态，即使通量绳变得扭结。另一方面，在窄拖缆的情况下，具有小于1个缠绕的扭转的通量绳可以经由环面不稳定性的开始而爆发。
2017-06-19 astro-ph.SR
A Model of Homologous Confined and Ejective Eruptions Involving Kink Instability and Flux Cancellation
在这项研究中，我们建立了一个序列的限制和一个完整的喷发，采用放松的终端状态的限制喷发的扭结不稳定的磁通绳作为初始条件的喷射。完整的爆发，一个日冕物质抛射的模型，发展作为一个结果，在光球边界的收敛运动，这驱动通量抵消。在这个过程中，部分正负外通量向极性反转线汇聚，重新连接，并相互抵消。与被抵消的磁通量相同的磁通量转移到磁通绳，增加了日冕磁场的自由磁能。随着持续的磁通抵消和相关的逐步减弱的磁张力的覆盖通量，我们发现，一个磁通减少$\approx\!11\%$启动环面不稳定的磁通绳，这导致了全面爆发。这些结果表明，一个同源的全面爆发，以下一个封闭的，可以驱动的通量抵消。
2022-04-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Formation and Eruption of Hot Channels during an M6.5 Class Solar Flare
我们研究了与2015年6月22日发生在NOAA AR 12371的M6.5级耀斑（SOL 2015 -06- 22 T18：23）相关的热通道的形成和喷发。在耀斑主相之前观测到两次耀斑前兆。SDO/AIA在94 °和131 °的观测揭示了第一条热通道的早期形态，即一组热环，称之为种子热通道。极性反转线（PIL）上方形成了少量的种子热通道，其形成与足点增亮沿PIL的平行运动有关，并进入耀斑主相的早期阶段。在此过程中，种子热通道建立并缓慢上升，在第二前体的峰值处加速。它们在加速过程中合并，形成较大的热通道，进而形成“倒γ”形扭折结构。在耀斑峰前，在第一条已爆发的扭折热通道附近出现了第二条负交叉的扭折热通道。这两个热通道的爆发在主耀斑的GOES光变曲线上产生了两个峰值。足点增亮沿PIL的传播表明，第一个扭结热通道可能是由于拉链重新连接而形成的。外推的非线性无力场模型支持AIA观测到的种子热通道合并现象。所观察到的第一扭结热通道的扭动运动可能是由洛伦兹力驱动的。
2022-11-11 astro-ph.SR
Statistical Analysis of Torus and Kink Instabilities in Solar Eruptions
最近的实验室实验的理想磁流体动力学（MHD）的不稳定性揭示了四个不同的喷发制度容易区分的环面不稳定性（TI）和螺旋扭结不稳定性（KI）参数\citep{Myers2015}。为了建立其观测对应物，我们收集了38个太阳耀斑（一般比GOES M5级更强），这些耀斑发生在2011年$-$ 2017年期间距盘中心45 $^{\circ}$内，其中26个与光环或部分光环日冕物质抛射（CME）有关（即，喷射事件），而其他的是无CME的（即，限制事件）。这是一个完整的太阳事件样本，满足我们在论文中详细介绍的选择标准。对于每一个事件，我们计算的衰减指数$n$的潜在的捆扎场以上的磁通绳（MFR）在和周围的耀斑磁极性反转线（TI参数），和无符号的扭曲数$T_w$的非线性无力（NLFF）场线形成相同的MFR（KI参数）。然后，我们构建了一个$n-T_w$图来研究喷发性如何取决于这些参数。我们发现：（1）$T_w$在区分限制事件和排斥事件方面作用不大;（2）具有$n\gtrsim0.8$的事件都是排斥事件，而所有限制事件都具有$n\lesssim0.8$。然而，$n\gtrsim0.8$并不是喷发的必要条件，因为有些事件伴随着$n\lesssim0.8$也会喷发。此外，我们调查的MFR的几何参数，顶点高度和足点之间的距离，作为一个可能的因素喷发。从磁重联的作用出发，简要讨论了目前太阳爆发观测结果与实验室观…
2018-08-27 astro-ph.SR
Prominence eruption initiated by helical kink-instability of an embedded flux rope
利用SDO和LASCO/SOHO观测资料研究了AR 12342附近的边缘日珥爆发和相关的日冕物质抛射的触发机制。隆起的一端有嵌入的磁通线（FT），从中间分叉到不同的足点位置。FT的形态演化类似于一个不稳定的磁绳（FR），我们认为这是一个突出的嵌入FR。FR扭曲超过了临界值。此外，在304 ~图像中日珥等离子体的形态标志着磁骨架的螺旋性质，沿着弧长总共有2.96圈。位场外推模型表明，背景磁场梯度的临界高度落在日冕内部（105 μ m），与日冕等离子体环的范围一致。这些结果表明，在嵌入FR螺旋扭结不稳定性造成的缓慢上升的突出的高度环面不稳定域。此外，差分辐射测量分析揭示了爆发过程中日珥等离子体加热到日冕温度，表明在向上上升的嵌入式FR下存在与重连相关的加热。日珥开始于10 km/s的缓慢上升运动，随后经历了快加速和慢加速阶段，在C2，C3视场内的平均加速度分别为$28.9m/s^2$，$2.4m/s^2$。正如以前的数值模拟预测，所观察到的CME前缘和核心的同步运动学配置文件支持参与FR不稳定的日珥启动。
2017-09-28 astro-ph.SR
Initiation of CME and Associated Flare Caused by Helical Kink Instability Observed by SDO/AIA
在本文中，我们提出了多波长观测的螺旋扭结不稳定性作为一个触发的CME发生在AR NOAA 11163 2011年2月24日。CME与M3.5肢体耀斑相关。SDO/AIA的高分辨率观测表明，爆发日珥中存在螺旋扭折不稳定性，这意味着磁场存在磁绳结构。增亮开始于日珥顶点以下，在激活阶段缓慢上升（约100 km/s）。在该位置瞬时形成明亮的结构，指示具有约3-4圈的螺旋。根据最近发展的模型，~ $6π-8π$的相应扭曲足以在磁绳中产生螺旋扭折不稳定性。随后在日珥的顶点形成了一个缓慢上升的团块结构，并在足点附近观察到一个耀斑环。在两分钟内，第二个斑点在日珥的北部形成。第二个团爆发（像一个等离子体喷射）与北部的突出腿的分离，耀斑强度最大化。在日珥顶点的第一个斑点显示出在天空平面上逆时针方向的旋转运动，被解释为螺旋的解旋运动，它也爆发出日冕物质抛射（CME）。RHESSI硬X射线源显示耀斑期间有两个足点源和一个环顶源。我们发现RHESSI硬X射线通量、软X射线通量导数和低日冕CME加速度有很好的相关性，这与标准耀斑模型（CSHKP）的结果一致。我们还讨论了气球以及环面不稳定性在推动日冕物质抛射中可能发挥的作用。我们的结论是，CME和耀斑是由磁绳中的螺旋扭折不稳定性触发的，主要是由环面不稳定性加速的。
2011-11-18 astro-ph.SR
Polarised kink waves in magnetic elements: evidence for chromospheric helical waves
近年来，对太阳大气层进行的新的高空间分辨率观测显示，存在大量小尺度磁性元素，其分辨率已达到目前太阳望远镜组群的分辨率极限（太阳光球层上的$\sim 100-120$公里）。这些小的磁场浓度，由于颗粒抖振，可以支持和引导几个磁流体动力学（MHD）波模式，最终有助于大气上层的能量收支。利用瑞典1米太阳望远镜（SST）获得的高时空分辨率色球数据，应用经验模态分解（EMD）技术跟踪太阳磁场特征，分析了一组色球磁元水平速度矢量的扰动。我们发现观测证据表明，速度矢量本身的两个分量之间的相位关系，导致其螺旋运动。
2017-04-07 astro-ph.SR
Multiwavelength observation of a large-scale flux rope eruption above kinked mini-filament
我们分析了2012年4月30日发生在AR NOAA 111465的西临耀斑（C3.9）的多波长观测。SDO/AIA 304、1600射电望远镜和Hinode/SOT H $α$记录的高分辨率图像显示了一个与扭结不稳定性相关的小暗条（上升速度$\sim$ 40 km s $^{-1}$）的激活和暗条南支附近C级耀斑的开始。第一次磁重联发生在暗条的一个足点，导致其南支断裂。花丝显示北支和顶点逆时针方向的解绕运动，未能爆发。磁通绳（仅在热通道中可见，即，AIA 131和94通道和Hinode/SXT）结构在扭结丝上发生第二次磁重联时沿中性线出现。在扭曲的暗条上方形成RHESSI硬X射线源（12-25 keV），同时出现与光球增亮（AIA 1700 <$）相关的131 <$s热环，表明粒子从暗条顶部沿着这些环加速。此外，在171光年的灯丝上方观察到的EUV扰动/波也显示出与磁重联的密切联系。磁通绳慢慢上升（$\sim$ 100 km s $^{-1}$）可能通过在$\sim$ 15-20分钟内与周围剪切磁场重联而产生相当大的扭曲结构，AIA 171和SWAP 174的图像显示了一个冷压缩锋，（或CME锋面环）周围的热通量绳结构。
2014-09-25 astro-ph.SR
Kink instability evidenced by analyzing the leg rotation of a filament
扭结不稳定性是太阳暗条爆发的一种可能机制。然而，太阳灯丝的扭曲很难通过观察直接测量。本文通过分析太阳暗条的支腿转动，实现了对太阳暗条扭曲度的测量。2012年5月22日，太阳动力学天文台（SDO）的大气成像组件（AIA）在活动区NOAA 11485观测到一个反S形暗条。在爆发过程中，灯丝的腿表现出显着的旋转运动。这304张照片被用来沿着圆圈展开，圆圈的中心是灯丝腿的轴。结果表明，在23分钟内，灯丝的腿绕灯丝的轴旋转高达约510度（约2.83 $π$）。最大旋转速度达到每分钟100度（在半径18 $^\prime$ $^\prime$处约379.9 km/s），这是已报道的最快旋转速度。我们还计算了该活动区沿极性反转线的衰减指数，发现上覆场随高度的衰减并不快到足以触发环面不稳定性。根据扭折不稳定性条件，指出扭折不稳定性是太阳暗条爆发的触发机制。
2014-01-01 astro-ph.SR
Analysis of the Helical Kink Stability of Differently Twisted Magnetic Flux Ropes
磁通量绳（MFR）通常被认为是控制螺旋度从太阳到日光层的传输的磁性结构。它们在螺旋状组织的磁结构中夹带一个受限的等离子体，并能够引起地磁活动。最惠国制度的形成、演变和扭曲分布是引起激烈辩论的问题。虽然到目前为止已经提出了不同的扭曲轮廓，但还没有一个被彻底探索。这项工作的目的是提出一个理论研究的条件下，具有不同的扭曲配置文件是扭结稳定的，从而揭示了上述方面的一些光。磁场根据Nieves-Chinchilla等人（Astrophys. J. 823，27，2016）以及Lundquist和Gold-Hoyle模型，并且用基于Linton、Longcope和Fisher（Astrophys. J. 469，954，1996）。结果进行了讨论，在MFR旋转，磁力，反向手征的情况下，和整个日光层的膨胀，除其他外，提供了一个理论背景，以提高目前的理解的内部磁场配置的日冕物质抛射（CME）。帕克太阳探测器或太阳轨道飞行器等新任务获得的数据将有机会通过观察比以往任何时候都更接近太阳的MFR来探索这些结果和想法。
2020-08-11 astro-ph.SR
Reconnection of a kinking flux rope triggering the ejection of a microwave and hard X-ray source. II. Numerical Modeling
螺旋（$m\!=\!1$）扭结不稳定性的拱形，线绑磁通绳的数值模拟表明，螺旋变形强制重联之间的腿的绳子，如果模式与两个螺旋圈是占主导地位的高初始扭曲范围内的结果$Φ\gtrsim6π$。这种重联是复杂的，还涉及到环境场。除了打破原来的绳子，它可以形成一个新的，低洼，少扭曲的磁通绳。新的通量绳被重联流出向下推动，这通常迫使它通过与环境场重联而断裂。原始绳索的顶部，在断裂后主要植根于周围通量的来源，可以完全爆发或在低高度停止，产生“失败的爆发”。“与不稳定性相关的螺旋电流片在接近的腿之间被挤压，暂时形成了双电流片。腿-腿重连以高速率进行，产生足够强的电场，能够加速粒子。它也可能形成等离子体团或类等离子体团结构，这些结构捕获高能粒子并沿着螺旋电流片从重联区域传播到爆发的通量绳的顶部。一个高度扭曲的通量绳的扭结，涉及腿腿重联可以解释的爆发，但部分掩盖太阳耀斑的关键特征，2001年4月18日，它喷射出一个相对紧凑的硬X射线和微波源，并与快速日冕物质抛射。
2010-07-13 astro-ph.SR
A solar blowout jet caused by the eruption of a magnetic flux rope
利用新近开发的强迫场外推（FFE）模型，研究了2012年7月2日起源于NOAA活动区（AR）11513西缘的一个喷流的三维（3D）磁结构。结果表明，喷流是由扭曲磁力线组成的磁通量绳（MFR）喷发引起的。我们进一步计算了重建磁场的扭曲数$\mathcal{T}_{w}$和压缩因子Q，发现（1）MFR与高$\mathcal{T}_{w}$区很好地对应，（2）MFR外边界与高Q区很好地对应，可能解释了喷流底部的明亮结构。MFR的捻数估计为$\mathcal{T}_{w}=-1.54\pm 0.67$。因此，当$\mathcal{T}_{w}$达到甚至超过扭结不稳定性阈值时，扭结不稳定性被认为是井喷射流的启动机制。我们的研究结果还表明，在衰减阶段的亮点实际上是由一些小的环路，这些环路被上面发生的重联加热。总之，井喷射流是大多数情况下与\citet{mcs10}提出的方案一致，除了扭结不稳定被认为是一个可能的触发器。
2017-07-16 astro-ph.SR
Imaging and spectroscopic observations of a confined solar filament eruption with two-stage evolution
本研究通过IRIS和SDO观测揭示太阳暗条受限爆发的两阶段演化：外部重联导致磁通量绳瓦解，从而限制爆发。
2024-03-19 astro-ph.SR
The writhe of helical structures in the solar corona
螺旋度是磁场的一个基本性质，在理想MHD中是守恒的。在磁绳拓扑中，它由扭曲螺旋度和扭动螺旋度组成。尽管螺旋结构在太阳大气层中很常见，但人们对它们的形状如何与扭动有关，扭动中包含的螺旋度的比例，以及当它们爆发时，扭曲和扭动之间交换了多少螺旋度知之甚少。在这里，我们进行定量调查，这些问题有关的日冕通量绳。将曲线的扭转分解为局部和非局部分量，大大简化了计算。我们用它来研究扭振与螺旋线投影S形的关系，并在磁绳不稳定性的数值模拟中测量扭振和扭振。结果进行了讨论方面的灯丝喷发和日冕物质抛射（CME）。我们的结论是，扭动是有用的解释S形日冕结构和约束模型的爆发。
2010-04-22 astro-ph.SR
Three-dimensional dynamics of strongly twisted magnetar magnetospheres: Kinking flux tubes and global eruptions
本文通过三维磁层扭曲模拟揭示磁星通量管的扭结与全局爆发机制，解释不同能量X射线爆发并为快速射电暴供能模型提供坡印廷通量外流。
2023-04-25 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Helical flows along coronal loops following the launch of a coronal mass ejection
本研究观测了2024年5月14日日冕物质抛射后形成的日冕环中等离子体的螺旋运动，利用SDO/AIA数据分析了其速度、温度、密度等性质，揭示了脉冲加热与膨胀现象，增进了对日冕环拓扑和等离子体流的理解。
2025-02-25 astro-ph.SR
Field lines twisting in a noisy corona: implications for energy storage and release, and initiation of solar eruptions
我们提出了模拟太阳日冕的封闭区域，通过一个强大的磁场，局部光球涡旋运动扭曲的日冕磁力线线程。研究了笛卡尔几何中约化磁流体动力学区域的线性和非线性动力学。最初的磁场线得到扭曲和系统变得不稳定的内部扭结模式，确认和扩展以前的结果。在这类研究中，当初始条件为光滑场和通量管时，我们忽略了涨落，直到出现不稳定性，场都是层流的。但先前的研究表明，由光球运动和日冕动力学激发的波动自然存在于日冕场中的所有尺度。因此，为了了解光球涡旋对更真实的日冕的影响，我们继续在扭结不稳定性发生后进行模拟，此时日冕中已经产生了湍流波动。在非线性阶段，系统不再回到简单的初态，场线发生有序扭曲，不再出现扭结不稳定性。尽管如此，磁力线还是会扭曲，但却是以一种无序的方式，能量通过逆级联在大尺度上积累。当与邻近结构发生相互作用或通过其他机制发生相互作用时，这种能量随后可以在微耀斑或更大的耀斑中释放。对日冕动力学和CME启动的影响进行了讨论。
2013-03-25 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 Solar Eruption with Relatively Strong Geo-effectiveness Originating from Active Region Peripheral Diffusive Polarities
我们报告了2015年11月4日从活动区12443的外围扩散极性观测到的一次中等但相对强烈的地球有效太阳爆发。我们使用星载太阳动力学天文台和ACE观测。EUV图像确定了沿细丝通道的螺旋图案，我们认为该通道是磁通绳结构。来自跟踪磁图的流速推断收敛运动沿极性反转线下方的细丝通道。在会聚区检测到相关的磁抵消过程。此外，在会聚区观察到爆发前的EUV增亮，其中最强烈的部分出现在磁抵消区。这些观测结果表明，会聚和抵消的磁通量可能有助于形成与磁绳相关的螺旋磁场。细丝高度估计方法表明，细丝的中部可能位于较低的高度，并且与喷发的初始位置一致。还确定了与磁通绳相关联的厚电流通道。对于一个扩展的厚电流通道，环面不稳定性的衰减指数的临界高度位于37 - 47 Mm的范围内，鞘层和喷出物中的南向磁场诱发了一个磁暴，其Dst全球最小值为~-90 nT。
2018-07-10 astro-ph.SR
MHD simulation of prominence eruption
我们进行磁流体动力学（MHD）模拟的准静态演化和喷发的扭曲的日冕磁通绳下的日冕流光建立了一个强加的通量出现在较低的边界。MHD模型结合了简单的经验日冕加热、光学薄辐射冷却和场向热传导，从而允许日珥凝聚的形成。我们发现，在准静态演化过程中，日珥/细丝凝聚的细长，S形形态的形式出现的磁通绳由于失控的辐射冷却显着扭曲的场线的倾角。日珥周围也形成了一个日珥空洞，最好是在边缘上方观察，视线几乎沿着通量绳的长度，如合成SDO/AIA EUV图像所示。支持日珥的磁场是明显的非力自由，尽管低等离子体β。通过与抑制日珥形成的模拟进行比较，我们发现日珥重量是动态重要的，可以抑制扭结不稳定性的发生，并在相当长的时间内保持通量绳的平衡，直到日珥等离子体的排放发展和减轻日珥重量。磁绳最终发展出扭结不稳定性并爆发，产生日珥爆发。合成的AIA 304埃图像显示日珥被抬升成一个喷发环，沿着环呈现螺旋状特征，沿着环腿大量排水，这在观测中经常看到。
2018-06-16 astro-ph.SR
The Rotation of Magnetic Flux Rope Formed during Solar Eruption
太阳暗条的爆发经常表现出围绕其上升方向的旋转运动，但仍然难以理解是什么机制支配着这种旋转，以及这种旋转如何与爆发前暗条（和同空间S形）的初始形态、暗条手征性和磁螺旋度相关。传统的观点认为旋转是磁通量绳（MFR）经历理想扭结不稳定性的结果，在解释这些关系时仍然存在混乱。在这里，我们提出了另一种解释的旋转在喷发过程中，通过分析磁流体动力学模拟，其中磁重联启动喷发从剪切拱廊配置和MFR形成在喷发过程中通过重联。模拟再现了一个反S形的MFR与右旋手征，和这个MFR的轴逆时针旋转，而上升，这与一个典型的灯丝喷发从双视角观察到的。通过计算模型化的MFR爆发过程中的扭曲和扭动数，发现伴随旋转，MFR轴的非局域扭动减小，而其周围磁力线的扭曲增加，这与将磁扭曲转化为MFR轴扭动的扭结不稳定性不同。
2022-02-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Recurrent explosive eruptions and the sigmoid-to-arcade transformation in the sun driven by dynamical magnetic flux emergence
我们报告的三维（3D）MHD模拟经常性的小型CME样喷发在一个小的活动区（AR），这是由一个扭曲的（而不是扭结不稳定）通量管从太阳内部的动态出现。喷发的发展是由于不断出现和重新连接的剪切磁力线沿极性反转线（PIL）的AR的新的磁通绳的重复形成和驱逐。喷发的加速是由喷发场下方的电流片处的系绳切割重联触发的。我们发现，每一个爆炸性的喷发是由改造的S形结构和随后的S形到耀斑拱廊改造的AR。这些结果可能对周期性日冕物质抛射和爆发性S形/耀斑的观测和理论研究具有一定的意义。
2014-05-25 astro-ph.SR
Failed prominence eruptions near 24 cycle maximum
我们分析了2013年5月至2014年7月期间在24个太阳活动周极大期附近观测到的16次失败的暗条爆发。在所有研究的失败喷发中，在上升过程中没有观察到明显的丝状刺旋转，这不支持触发喷发的扭结不稳定机制。我们计算潜在的磁场分布在电晕以上的初始位置的灯丝，研究其高度依赖性。在7个事件中，衰减指数$n$的垂直分布是单调的。其他9个事件发生在具有之字形或马鞍形n-剖面的区域。鞍底附近的水平场的方向相对于其在初始暗条位置的方向转动超过100个$^\circ$，这揭示了在这些区域中具有零点的四极磁位形。爆发的细丝在总洛伦兹力向上指向的零点上方停止。能够终止暗条上升并平衡洛伦兹力的最合理的力是引力。
2020-03-29 astro-ph.SR
Ideal MHD instabilities for coronal mass ejections
我们回顾和讨论的见解理想的磁流体动力学（MHD）的不稳定性，可以发挥作用，在不稳定的太阳日冕通量绳结构。对于单通量绳，失败或实际喷发可能是由于内部或外部扭结演变，或从环面不稳定的配置。我们强调最近的研究结果，从三维磁场重建和模拟扭结和环面不稳定性发挥了突出的作用。对于相互作用的电流系统，我们严格讨论不同的路线，日冕动力学和全球爆发，由于电流通道合并或倾斜扭结的情况。这些方案涉及到两个附近的电流通道的存在，显然不同于流行的扭结或环面不稳定性。由于太阳日冕中遍布着无数的磁环-产生相互作用的磁通绳，这些磁通绳以平行或反平行的电流通道为代表，正如最近的各种观测研究所证明的那样-聚结或倾斜扭结演变必然是破坏相邻磁通绳系统稳定的非常常见的现象。由于它们也是在理想的磁流体动力学时间尺度上演化的，它们很可能驱动许多在日冕中目睹的共振爆发。此外，它们必然导致易于重连的薄电流片。我们审查的结果从二维和三维MHD模拟的倾斜和合并的演变，以及粒子加速方面来自计算带电粒子运动的倾斜扭结中断和合并通量绳。后者最近在双向耦合动力学流体模型中进行了研究，其中包含了重连的完整相空间信息。
2019-10-28 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Tornado-Like Evolution of A Kink-Unstable Solar Prominence
我们在2014年11月1日报道了一个静止日珥的龙卷风状演变。日珥的东段首先缓慢上升，转变成一个高出边缘约150毫米的拱形结构;然后，拱在左手方向上适度地扭动，而原本黑暗的日珥物质在Fe IX 171~ 175的通带中发射，在翘曲拱的东边缘出现了辫状结构，辫状结构的解体与EUV的瞬时增亮有关，有助于形成幕状结构（CLS）。如果从上面看，CLS由无数绕垂直方向逆时针旋转的线状环组成。观察到加热的突出物材料沿着这些环滑动并落在细丝通道外部。龙卷风最终解体，剩余的物质沿着一个大约一整圈的左旋螺旋路径飞行，通过立体重建证实，进入日珥稳定的西部部分的空腔。我们认为日珥的龙卷风状演化是由螺旋扭折不稳定性控制的，而CLS是通过日珥场和上覆日冕场之间的磁重联形成的。
2016-11-15 astro-ph.SR
Initiation and Eruption Process of Magnetic Flux Rope from Solar Active Region NOAA 11719 to Earth Directed-CME
利用太阳动力学观测站的日冕极紫外观测资料和光球磁场观测资料，对NOAA 11719太阳活动区的一次喷发事件进行了研究。AR由一个起源于主黑子的暗条通道组成，其南段与AIA通带中观察到的反S S形系统有关。我们把S形管看作是磁绳的主体。同时，还存在一个穿过该FR的扭曲通量束，其上覆通量束的形状变化类似于扭结-上升演化，与FR的上升运动相对应。表明在FR下面的薄电流片中的重连。在北极和南极评估的AR的净磁通量显示出减少而这些通量中的净电流呈现增加的趋势。由于负（正）磁通具有主导的正（负）电流，AR磁通系统的手征可能是负的（左手），与反S形FR的手征一致。对AR源磁场的分析表明，抵消磁通是FR系统单调扭曲达到临界状态触发扭结不稳定性和上升运动的主要因素。这种上升运动可能导致环面不稳定的发生，从而导致地球定向CME，而上升FR下方的变薄电流片的逐渐重联则导致M6.5耀斑。
2014-10-08 astro-ph.SR
Reconnection of a kinking flux rope triggering the ejection of a microwave and hard X-ray source. I. Observations and Interpretation
对2001年4月18日爆发的部分被遮蔽的太阳耀斑的微波成像观测表明，该事件的全球结构可以用扭曲的磁通量绳的螺旋扭结不稳定性来描述。这个模型是由反伽马形状的源表现出交叉腿的上升通量环路和腿在交叉点或附近的相互作用的证据。这种相互作用反映在交叉点附近的峰值亮度的位置和叠加的紧凑的非热源的形成，最有可能在或接近交叉点。这些源沿着两条腿向上传播，在结构的顶部合并成单个明亮的源，并以$>\!1000$ ~km\，s $^{-1}$的速度继续上升。紧凑的源捕获在无线电和硬X射线范围内辐射的加速电子。这表明它们是质体团，尽管它们的内部结构没有被数据揭示。它们在$\sim\!40$ ~s的特征时间尺度上表现出射电亮温的变化，与它们的面积反相关，这也支持它们作为等离子体团的解释。它们的传播路径不同于耀斑电流片中等离子体团形成和传播的标准情况，而是由不稳定性形成的螺旋电流片。
2010-07-13 astro-ph.SR
MHD Equilibria and Triggers for Prominence Eruption
磁流体动力学（MHD）模拟出现扭曲的磁通量管从太阳内部进入日冕进行了讨论，以说明如何扭曲和剪切日冕磁结构（自由磁能），能够驱动灯丝喷发，可以形成在日冕中新兴的活动区域。几个基本机制，可以破坏准平衡日冕结构和触发释放存储的自由磁能进行了讨论。这包括两个理想的过程，如螺旋扭结的不稳定性和扭曲的日冕磁通绳结构的环面不稳定性和非理想过程的快速磁重联在电流片的发病。代表性的MHD模拟的非线性演化涉及这些机制。
2015-12-25 astro-ph.SR
Data-driven MHD simulation of successive solar plasma eruptions
太阳耀斑和等离子体爆发是储存在等离子体大气中的磁能的突然释放。要了解其发生的物理机制，必须研究从光球层到日冕的三维磁场。太阳光球层的磁场是可以观测到的，而日冕层的磁场是无法测量的。推断日冕磁场的一种方法是进行数据驱动的模拟，这涉及到光球磁场的时间序列观测数据与磁流体动力学模拟的底部边界。我们开发了一种数据驱动的方法，其中观测矢量磁场的时间演化可以在模拟中通过引入反演速度场在底部边界再现。这个速度场是通过逆解感应方程和应用适当的规范变换得到的。使用这种方法，我们对2017年11月太阳动力学天文台和太阳磁活动望远镜观测到的连续小爆发进行了数据驱动的模拟。模拟很好地再现了相反极性磁块之间的会聚运动，证明了螺旋磁通绳的连续形成和爆发。
2021-01-29 astro-ph.SR
Solar filament eruptions and their physical role in triggering Coronal Mass Ejections
太阳暗条爆发在触发日冕物质抛射（CME）中起着至关重要的作用。超过80%的喷发会导致日冕物质抛射.这种相关性在过去的太阳活动周期和最近的太阳活动极小期得到了广泛的研究。对新太阳活动周期24上升阶段发生的事件的统计与这一发现一致。暗条和日冕物质抛射都与扭曲的磁场有关。因此，几乎所有的MHD日冕物质抛射模型都包括一个扭曲的通量管，称为通量绳。要么磁通绳在喷发前很久就存在，要么它是由喷发开始时剪切的拱廊重新连接而形成的。为了引发喷发，人们提出了不同的机制：新出现的通量，和/或外部磁场的分散，和/或磁力线在通量绳下方或上方的重新连接。这些机制降低了向下的磁张力，有利于磁通绳的上升。另一种机制是当构型扭曲太多时的扭结不稳定性。在本文中，我们打开了一个讨论论坛，重新审视观测和理论论文，以了解哪些机制触发火山爆发。我们的结论是，所有上述引用的机制可能会导致磁通绳的不稳定状态。然而，CME最有效的机制是失去平衡或环面不稳定性，当磁通绳已经达到由外部磁场的衰减指数确定的不稳定阈值。
2012-12-17 astro-ph.SR
The eruption of a magnetic flux rope observed by \textit{Solar Orbiter} and \textit{Parker Solar Probe}
本研究利用Solar Orbiter和Parker Solar Probe的观测，确认2022年9月暗条通道中存在正手性右手磁通量绳，其演化后约5小时爆发，原位测量验证了遥感推断，为太阳附近磁通量绳的爆发与演化提供了独特观测证据。
2023-08-28 astro-ph.SR
Kink instability of flux ropes in partially-ionised plasmas
该研究针对部分电离等离子体中的磁通量绳扭结不稳定性展开，发现部分电离会加快不稳定性非线性阶段起始、提升内能增幅与升温速率，使色球磁通量绳动力学更具爆发性，为理解微暗条喷发等小尺度色球结构的作用提供关键依据。
2024-09-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph
A Parametric Study of Erupting Flux Rope Rotation. Modeling the "Cartwheel CME" on 9 April 2008
通过对双极无力初始平衡中不稳定的旋转通量绳的参数模拟研究，讨论了日冕中爆发丝状体的旋转。在这个模型中，由于外部剪切场分量和扭转场中的张力松弛而产生的洛伦兹力是旋转的主要贡献者，而与环境场的重联则是次要的。这两个主要的机制扭动磁通绳轴，转换部分的初始扭转螺旋度，并产生旋转配置文件，其中，在很大程度上，是非常相似的剪切-扭转组合的范围。不同之处在于扭转驱动的旋转在比剪切驱动的旋转更低的高度处饱和的趋势。对于爆发的灯丝和日冕物质抛射的源区的参数特征，剪切场被认为是日冕旋转的主要来源，如果旋转达到90度和更高的角度，它占主导地位，即使扭曲超过螺旋扭结不稳定性的阈值。如果将旋转和上升廓线同时与模式计算进行比较，则在分析观测资料时，可以将剪切和扭转对总旋转的贡献分开。由此产生的扭曲估计允许一个判断是否发生螺旋扭结不稳定。2008年4月9日“车轮状日冕物质抛射”中爆发的日珥就证明了这一点，日珥旋转了\approx 115度，高度达到光球上方1.5太阳半径。在一系列的初始平衡，其中包括强扭结不稳定（扭曲φ = 5 π），弱扭结不稳定（φ = 3.5 π），和扭结稳定（φ = 2.5 π）的配置，只有弱扭结不稳定的磁通绳的演变匹配的观测结果在其整体上。
2011-12-14 astro-ph.SR
Plasmoids, Flows, and Jets During Magnetic Reconnection in a Failed Solar Eruption
我们使用SDO/AIA，IRIS，STEREO和Hinode/SOT的多波长观测报告了2014年4月3日活动区12018失败的喷发和耀斑的详细分析。在灯丝缓慢上升之前的两个小时内，观察到至少有四个射流从这个小活动区域（大亮点）的尖端发出，具有零点拓扑结构。在灯丝缓慢上升期间，观察到多个等离子体斑点，最有可能形成于尖端附近的零点电流片中。随后的暗条爆发，在IRIS视野之外，伴随着耀斑，但仍然受到限制。在爆发性耀斑重联阶段，额外的斑点反复出现，并在爆发暗条下方的耀斑区域内双向移动。灯丝在上升过程中扭结、旋转，并经历了腿-腿的重连，但它未能产生日冕物质抛射。在灯丝缓慢上升/耀斑前阶段，在风扇环中检测到微小的喷射状特征。我们将其解释为周围磁场与离开零点片并沿扇形环流动的等离子体团之间重连的特征。我们将我们对这些微小射流的解释与Antolin等人提出的局部纳米火焰加热情景进行了对比。
2022-12-21 astro-ph.SR
The Formation and Eruption of A Sigmoidal Filament Driven by Rotating Network Magnetic Fields
2018年7月12日，我们在富县太阳天文台（FSO）的一米口径新真空太阳望远镜（NVST）上观测到了太阳盘中心附近由旋转网络磁场（RNF）驱动的S形暗条的形成和喷发。逆时针方向的RNF在其东北脚点区域扭曲两个小尺度的细丝，在大约140分钟内旋转近200度。当平均转速从10增加到150时，RNF的运动有明显的先加速后减速的趋势，然后又减慢到50。然后在细丝F1和F2之间发生聚结。同时，暗条西南部的精细结构也参与了另一种聚并作用。在两个相互作用区域中观察到由于等离子体加热而导致的随后的EUV增亮。这些相互作用的结构，包括F1，F2和西南区的精细结构，最终演变成一个更大规模的S形细丝，扭曲的方向与RNF给出的方向相同。S形暗条的扭曲度超过4π，最终爆发。S形灯丝的运动保持一致，直到附近的射流碰撞，导致灯丝爆发更快。这些结果为RNF在S形丝的形成和喷发中起重要作用提供了证据。这一现象还表明，扭结不稳定性是触发机制的灯丝喷发。
2020-12-12 astro-ph.SR
A model of failed solar eruption initiated and destructed by magnetic reconnection
基于数值MHD模拟，提出一种由磁重联主导引发与失败的太阳爆发新模型，揭示系绳切断重联驱动MFR爆发后因上方磁场张力停滞，且MFR旋转导致重联彻底破坏其结构。
2023-07-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Interpreting Eruptive Behavior in NOAA AR 11158 via the Region's Magnetic Energy and Relative Helicity Budgets
在以前的工作中，我们介绍了一个非线性无力的方法，自洽计算的自由磁能和相对磁螺旋度在太阳活动区（AR）的瞬时预算。计算是方便和实用的，每次计算仅使用单个矢量磁图。我们将这种方法应用于600个高节奏的矢量磁图的爆发NOAA AR 11158收购的日震和磁成像仪船上的太阳动力学天文台在五天的观测间隔的时间序列。除了广泛测试我们的方法，我们用它来解释AR的动态演化，包括爆发。我们发现，AR建立了自由磁能和相对磁螺旋度的大预算，足以为更多的喷发提供动力，而不是在感兴趣的区间内。对于每一个这些主要的爆发，我们发现喷发相关的减少和随后的自由能和螺旋度预算与观测到的喷发（耀斑和日冕物质抛射[CME]）的大小一致。此外，我们发现（1）AR中的演化与最近提出的（自由）能量一致-（2）爆发相关的衰减发生在耀斑和预计的日冕物质抛射发射时间之前{ \it}，表明日冕物质抛射的前身先于耀斑，（3）自由能和相对螺旋度的自项很可能来源于各自的互项，遵循最有可能源于磁重联的渐进的相互-自我转换模式。这导致了非理想的形成越来越螺旋状的喷发前结构，并激发了进一步的研究与磁螺旋牢固地放置在喷发干部的太阳喷发的触发。
2013-07-23 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic Seismology of Quiet Solar Active Regions
最近发现的等离子体回路的低振幅无衰减扭结振荡的普遍存在，允许在定期的基础上进行日冕的地震探测。特别是，在传统上应用的地震学是基于大振幅衰减扭结振荡激发耀斑和喷发，衰减振荡可能提供必要的诊断，其预测。我们分析了几个不同的环路属于活动区NOAA 12107在2010年7月10日在其安静的时间段，当它被观察到的西翼在EUV的大气成像组件上的太阳动力学天文台的无衰减扭结振荡。振荡周期估计与使用的运动放大技术。振荡环的长度是在假定其半圆形的范围内通过测量其足点的位置来确定的。环中的密度对比度估计从所观察到的强度对比度占未知的空间尺度的背景等离子体。这些测量的组合使我们能够确定扭结和阿尔文速度在活动区域中的分布。因此，我们证明了在平静时期获得日冕活动区地震学信息的可能性。
2019-10-09 astro-ph.SR
Metis Observations of Alfvénic Outflows Driven by Interchange Reconnection in a Pseudostreamer
本研究通过Metis观测2022年10月12日伪流束太阳爆发后的弛豫阶段，发现螺旋特征沿径向柱传播并持续超3小时，揭示其倾角随极角和高度增加而减小的趋势，通过与模拟对比验证其成因，推测该观测代表交换重联过程的尺度上限。
2025-02-11 astro-ph.SR
Numerical Simulation of Helical Jets at Active Region Peripheries
在整个日冕的少数极性侵入体上方观测到日冕喷流。一些最活跃的发生在活动区域的外围，那里的磁场强烈倾斜。这些喷流在低日冕中表现出非径向传播，因为它们遵循倾斜场，并且通常具有宽的螺旋形状。我们提出了一个三维磁流体动力学模拟这样的活动区周边螺旋喷流。我们考虑一个初始势场与双极磁通分布嵌入在一个高度倾斜的磁场，代表附近的活动区域的字段。少数极性的通量最初位于秃斑分界线之下。表面运动被用来将自由能注入分界线下方的封闭场中，形成S形通量绳，最终爆发产生螺旋状射流。我们发现，一个零点取代秃补丁早期的演变和喷发的结果从磁突破和一个理想的扭结喷发通量绳的组合。我们讨论了这两种机制是如何耦合的，并将我们的结果与以前的模拟冠孔射流。这种比较支持的假设，所有的日冕射流的通用机制是一个耦合之间的爆发重联和理想的不稳定性。我们进一步表明，我们的结果是在良好的定性和定量协议与活动区周边射流的观察。
2019-09-20 astro-ph.SR
Magnetic Evolution of an Active Region Producing Successive Flares and Confined Eruptions
研究NOAA 11476活动区连续M级耀斑与受限爆发，结合HMI磁参数及DAVE4VM能流和螺度分析，指出旋转双极区是微型暗条爆发的主要磁能与螺度来源。
2024-04-16 astro-ph.SR
On the Relationship Between a Hot-channel-like Solar Magnetic Flux Rope and its embedded Prominence
磁通量是一种相干的螺旋状磁场结构，最近发现它可能在太阳爆发前表现为一个细长的热通道。本文通过对2011年9月12日发生的一次临边事件的分析，探讨了热通道与伴随日珥的关系。在上升初期，热通道与日珥处于同空间。然后它迅速膨胀，导致热通道的顶部与日珥的顶部分离。同时，它们都经历了从$Λ$形状到倒Y形状的瞬时形态转变，并且这两个结构的顶部显示出高度的指数增加。这些特征是扭结不稳定性发生的良好指示。此外，扭结不稳定性的发作被发现在时间上一致的脉冲增强的耀斑发射下面的热通道，这表明，理想的扭结不稳定性可能也起着重要的作用，在触发快速耀斑重联除了启动脉冲加速的热通道和扭曲其形态。我们的结论是，热通道是最有可能的MFR系统和日珥只对应于冷的材料，收集在底部的螺旋场线的MFR对重力。
2014-06-17 astro-ph.SR
Genesis and Coronal-jet-generating Eruption of a Solar Minifilament Captured by IRIS Slit-raster Spectra
我们提出了第一个IRIS镁II狭缝光栅光谱，完全捕捉的起源和日冕喷流产生喷发的中心盘太阳微灯丝。微暗丝出现在一个负磁极冕洞中。Mg II太阳光谱图证实了微灯丝等离子体温度是色球温度。Mg II光谱表明，爆发的微丝的等离子体具有蓝移的上升流在射流尖顶的发病和同时红移的下降流在紧凑的射流亮点（JBP）的位置。从Mg II光谱连同AIA EUV图像和HMI磁图，我们发现：（i）在负极性网络通量丛的边缘处的通量抵消中性线上方形成微丝;（ii）在微丝的快速爆发开始和喷流尖顶开始期间，JBP开始在通量抵消中性线上方变亮。根据对Mg II光谱的IRIS 2反演，JBP的Mg II明亮等离子体的电子密度、温度和向下（红移）多普勒速度分别为1012 cm^-3、6000 K和10 km，并且生长的螺旋显示为顺时针旋转。我们推测：（i）在喷发的携带微扰的扭转磁通绳的缓慢上升期间，喷发的磁通绳环的顶部通过扭动使其场方向与所遇到的环境远场相反;（ii）喷发扭结然后可以与远场重新连接以形成尖顶，并且在内部重新连接以形成JBP。我们的结论是，这种日冕喷流是正常的，因为磁通量抵消建立了一个携带微量元素的扭曲的磁绳，并触发了JBP产生和喷流螺旋产生喷发的磁绳。
2022-08-31 astro-ph.SR
The eruption of a prominence carrying coronal flux rope: forward synthesis of the magnetic field strength measurement by the COronal Solar Magnetism Observatory Large Coronagraph
从磁流体动力学（MHD）模拟的日珥爆发托管日冕通量绳，我们进行了前向合成的圆偏振信号（斯托克斯V信号）的FeXIII发射线在1074.7 nm处的MHD模型产生的建议日冕太阳磁场天文台（COSMO）大日冕（LC）测量和推断的视线磁场BLOS以上的肢体。在150 cm的孔径、12 min的积分时间和12 arcsec的分辨率下，LC可以从几乎沿其轴向观察的模拟磁通绳测量具有足够信噪比的显著BLOS，其峰值轴向场强约为10 G。观测结果表明，在日珥的高度范围内，磁绳的轴向磁场强度与BLOS有很好的相关性，并且可以分辨出该高度范围内的磁场强度随高度的增加而增加，这是支撑日珥的凹向上倾斜磁场的一个明确特征。测量还可以检测到向外移动的BLOS，这是由于通量绳在发展扭结不稳定性时缓慢上升，在其上升速度仍然低于约41 km/s的阶段期间，直到约1.3太阳半径的高度。这些结果表明，COSMO LC在提供有关CME前兆（如日珥空洞）的磁场结构及其早期演化的定量信息方面具有很大的潜力。
2018-08-18 astro-ph.SR
Magnetar Giant Flares --- Flux Rope Eruptions in Multipolar Magnetospheric Magnetic Fields
我们解决一个主要的问题，关于触发能量释放的物理机制，并开始在磁星磁层爆发的发病。基于包含螺旋扭曲无力磁绳的无力磁场位形，建立了磁星磁层的自洽稳态轴对称模型。在磁星表面存在复杂多极磁场的情况下，我们还发展了一种求解GS方程的方便的数值格式。根据表面磁场极性的不同，存在两种磁场配置，反向和正常。对于这两种配置，磁绳平衡高度的变化响应于渐进的表面物理过程，如磁通注入和地壳运动，仔细检查。我们发现，平衡曲线包含两个分支，一个代表稳定的平衡分支，另一个代表不稳定的平衡分支。结果表明，系统的演化表现出一种灾变行为：当磁星表面磁场缓慢演化时，磁绳高度将逐渐达到一个临界值，超过该值，系统将不再维持稳定的平衡状态。随后，磁绳将失去平衡，磁星磁层的准静态演化将被快速的动态演化所取代。除了磁通注入外，活动区的相对运动也会引起灾变行为，导致磁爆发。我们建议，一个渐进的过程可能会导致磁层能量的突然释放在一个非常短的动态时间尺度上，而不是由突然断裂的磁星地壳。我们的模型的一些影响进行了讨论。
2012-08-07 astro-ph.SR
Microwave Study of a Solar Circular Ribbon Flare
利用野边山射电日像仪（NoRH）的17/34 GHz图以及太阳动力学观测站（SDO）的（E）紫外和磁场数据，研究了一个圆形带状耀斑SOL 2014 -12- 17 T04：51。我们报告以下三个发现作为微波CRF的重要特征。(1)第一次耀斑前激活是以17 GHz通量逐渐增加的形式出现的，而在34 GHz没有对应物，这表明热预热。非热活动的第一个迹象发生在17和34 GHz的脉冲阶段前约4分钟的逐步通量增加的形式。(2)在脉冲阶段之前，整个有源区上的微波发射处于与周围场的磁极性相匹配的单极化状态。在脉冲阶段期间和之后，17 GHz极化状态的符号在核心区域反转，这意味着在扇脊磁结构中的磁突破型喷发。(3)爆发前后的17 GHz通量呈准周期性变化，周期为1--2min，爆发前振荡在耀斑环一端的总强度上较明显，爆发后振荡在内脊附近的偏振强度上较明显。我们解释这种转变的振荡功率从扭结模式振荡扭转阿尔文波传播沿脊柱领域爆发后的转移。我们认为，这三个过程是相互关联的，并表明在扇脊结构的突破过程。
2020-09-24 astro-ph.SR
Velocities of an Erupting Filament
太阳暗条在形成日冕物质抛射的核心之前，会以稳定的结构存在很长一段时间。我们研究了2017年5月29日至30日爆发的灯丝的特性，其中包括Dunn太阳望远镜的高分辨率He I 10830 A和Halalpha光谱，来自色球望远镜的He I 10830 A的全圆盘多普勒图，以及SDO和STEREO的EUV和日冕数据。喷发前的视线速度从反演的他我与HAZEL代码表现出连贯的补丁5毫米的程度，表明逆流和/或浮力行为。在喷发过程中，个别的，对齐的线程出现在He I速度图。速度的分布从高斯演化到强不对称。He I 10830 A的最大光学厚度从τ = 1.75减小到0.25，温度增加了13 kK，灯丝的平均速率和宽度分别从0增加到25 km s-1和10增加到20 μ m。所有的数据来源都同意，暗条以指数加速度上升，达到7.4 m s-2，并在22：24 UT时增加到430 km s-1的最终速度; CME与这次暗条喷发有关。喷发期间的属性有利于扭结/环面不稳定性，这需要存在的磁通绳。我们的结论是，全磁盘色球多普勒可用于跟踪初始阶段的磁盘上的灯丝爆发的实时，这可能是潜在的有用的建模源的任何随后的CME。
2021-11-15 astro-ph.SR
Helical Twisting Number and Braiding Linkage Number of Solar Coronal Loops
活动区的日冕环通常具有准圆形和螺旋扭曲（S形）的几何形状，这与偶极势场模型在前一种情况下是一致的，与非线性无力场模型与垂直电流在后一种情况下。另外，帕克型的日冕纳米耀斑模型假设，一个编织机制之间的未解决的环股，这是一个更复杂的拓扑模型。在这项研究中，我们使用的垂直电流近似的非势磁场的解决方案（满足发散自由和免费的条件），以表征螺旋圈数$N_{twist}$在扭曲的冠状环。我们用AIA和HMI/SDO测量了15个活动区的螺旋扭曲，并找到了$μ_{NP} = 15^\circ \pm 3^\circ$的平均非势角（势场和非势场方向之间）。得到的平均旋转扭转角是$φ= 49^\circ \pm 11^\circ$，它对应于相对于无扭转势场的$N_{twist}=φ/360^\circ = 0.14\pm0.03$圈数，绝对上限为$N_{twist} \lapprox 0.5$，远低于扭结不稳定极限$|N_{twist}| \gapprox 1$。捻匝数$N_{twist}$对应于编织拓扑中的高斯连接数$N_{link}$。我们的结论是，任何编织拓扑结构（使用$|N_{link}| \ge 1$）都无法解释在无力电晕中观察到的环的稳定性，也无法解释观察到的低扭转数。因此，帕克型纳米燃烧只能发生在非力自由环境中，例如色球层和过渡区。
2019-02-27 astro-ph.SR
Transverse Coronal-Loop Oscillations Induced by the Non-radial Eruption of a Magnetic Flux Rope
我们调查了2012年12月7日爆发的一个携带磁通量的磁绳引起的横向日冕环振荡。SDO/AIA在极紫外波段和BBSO地基望远镜在H $α$谱线中心观测了源自NOAA活动区（AR）11621的磁绳。磁绳的早期演化分为两个阶段：速度为$\approx$ 230\，km\，s $^{-1}$的缓慢上升阶段和速度为$\approx$ 706\，km\，s $^{-1}$的快速上升阶段。爆发产生C5.8耀斑，并且快速上升的开始与耀斑的HXR峰值时间一致。包埋日珥的速度较低，为$\approx$ 452\，km\，s $^{-1}$。在早期爆发的磁绳，附近的日冕环的干扰，并在水平和垂直方向上经历独立的扭结模式振荡。水平方向上的振荡具有$\approx$ 3.1 μ m的初始振幅、$\approx$ 294 μ s的周期和$\approx$ 645 μ s的阻尼时间。它在171年最引人注目，持续三到四个周期。垂直方向的振荡主要出现在171、193和211 μ m。初始振幅在3.4\,--\,5.2 μ m之间，平均振幅为4.5 μ m，周期在407 ~ 441 μ s之间，平均为423 μ s。振荡是阻尼的，并持续近四个周期。阻尼时间在570\,--\,1012秒之间，平均值为741秒。假设垂直振荡环为半圆形，我们根据它们的高度计算环的长度。利用观测到的周期，我们进行了冠状地震学，并估计了振荡环的…
2022-01-19 astro-ph.SR
An Observationally-Constrained Model of a Flux Rope that Formed in the Solar Corona
日冕物质抛射（CME）是恒星日冕等离子体的大规模喷发。了解日冕物质抛射引发的等离子体过程可应用于空间天气预报和实验室等离子体实验。James等人（Sol. 292，71，2017）使用EUV观测得出结论，在2012年6月14日爆发之前，NOAA活动区11504上方的日冕中形成了磁通量绳（SOL 2012 -06-14）。在这项工作中，我们使用的数据从太阳动力学天文台模拟的活动区的日冕磁场喷发前一个小时，使用非线性无力场外推，并找到一个通量绳达到最大高度150 Mm以上的光球。估计的平均扭曲的强烈不对称的外推磁通绳是1.35和1.88圈之间，这取决于轴的选择，虽然喷发的结构没有观察到扭结。外推通量绳的轴的顶点附近的衰变指数是典型的临界值所需的发病环面不稳定，所以我们建议，环面不稳定驱动的喷发。
2018-02-22 astro-ph.SR
Slow Rise and Partial Eruption of a Double-Decker Filament. I Observations and Interpretation
我们研究了一个活跃区的右旋灯丝，这是由两个分支分开的高度约13微米。这种“双层”配置持续了几天前，上分支爆发GOES级M1.0耀斑在2010年8月7日。分析这一演变，我们得到以下主要结果。1)在喷发前的几个小时内，观察到下分支内的细丝间歇性地变亮，向上提升，然后与上分支合并。合并过程为上支贡献了磁通量和电流，导致其准静态上升。2)这种转移可能是上支失去平衡的关键机制，达到了极限通量，可以稳定地保持下来的叠加场或达到阈值的环面不稳定性。3)喷发枝首先由沿极性反转线的反S形变直，然后扭曲成正S形。这显示了左旋螺旋度的转移是以一个扭曲-扭曲-扭曲的顺序进行的。初始扭动转化为磁绳扭转的事实排除了螺旋扭折不稳定性作为喷发的触发过程，但支持主相不稳定性的发生，这确实是由非常强烈的扭动运动所指示的。4)一个硬X射线S形，可能是日冕起源，在相关耀斑的脉冲阶段，在两个原始暗条分支之间的间隙中形成。这支持了一个模型的瞬态S形形成的垂直耀斑电流片。5)左手磁螺旋度推断的右旋灯丝的两个分支。6)两种类型的无力磁配置是兼容的数据，一个双磁通绳平衡和一个单一的磁通绳位于以上的一个环拱廊。
2012-08-15 astro-ph.SR
Sigmoid Formation, Filament Destabilization, and Initiation of Weak Flare by Tether-Cutting Reconnection
School of Advanced Sciences and Languages, VIT Bhopal University（维特博帕尔大学高级语言与科学学院）；Indian Institute of Technology (BHU)（印度理工学院（贝拿勒斯 Hindu 大学））
研究通过多波长观测揭示日闪与丝状物喷发的系绳切断机制，显示重联过程导致sigmoid形成及丝状物缓慢上升并最终喷发。
2026-01-25 astro-ph.SR
Roles of photospheric motions and flux emergence in the major solar eruption on 2017 September 6
我们研究了活动区（AR）12673的磁场演化，该活动区在2017年9月6日产生了过去十年中最大的太阳耀斑。快速磁通出现是这种AR最突出的特征之一。我们分别从剪切和编织磁力线的光球切向流（剪切螺旋度）和将扭曲的磁通量平流到日冕的正常流（出现螺旋度）计算磁螺旋度。结果表明，大爆发前日冕中的出射螺旋度为$-1.6\times10^{43}~Mx^2$，而剪切螺旋度为$-6\times10^{43}~Mx^2$，约占总螺旋度的79%.剪切螺旋度通量是占主导地位的整个调查出现阶段。我们的研究结果表明，出现的领域最初包含相对较低的螺旋度。更多的螺旋度是由剪切和会聚流作用于先存和新兴通量而形成的。剪切运动随着磁通量的出现而增强，特别是在核心场区的极性反转线两侧。垂直流的演化表明，大多数强电流并没有出现在最初的磁通量的出现，这意味着大多数新兴的磁通量可能不是强载流。核心场区的螺旋形磁场（磁绳）可能是光球长期运动的结果。剪切和会聚运动是在磁通量出现的驱动下连续产生的。AR 12673是一个代表，因为光球运动贡献了AR中大部分的非势能，并具有强烈的通量出现。
2018-10-31 astro-ph.SR
Eruption of a multi-flux-rope system in solar active region 12673 leading to the two largest flares in Solar Cycle 24
2017年9月的太阳活动区（AR）12673产生了第24太阳活动周中最大的两次耀斑：9月6日的X9.3耀斑和9月10日的X8.2耀斑。我们试图详细地研究这两个大耀斑的演化过程以及与之相关的复杂磁系统。借助于NLFFF模型，我们确定了一个双层磁通绳配置以上的极性反转线（PIL）的AR核心区域。这两条磁绳的北端根植于一个负极性磁斑，在9月6日X9.3级耀斑之前，磁斑开始沿PIL运动并逆时针旋转。强烈的剪切运动和旋转导致两条磁通量绳的失稳，其中上一条绳随后由于扭结不稳定而向上爆发。紧接着，在这些绳索旁边的另外两组扭环束受到扰动，在5分钟内相继爆发，就像一个链式反应。同样，在9月10日同一AR发生的X8.2耀斑期间，检测到多个喷出物成分连续喷发。本文分析了03年9月至06年9月的AR磁场的演化，发现在主黑子的东面有五个偶极相继出现。这些偶极子之间的相互作用不断发生，伴随着磁通量抵消和强烈的剪切运动。在AR 12673中，显著的磁通出现和不同出现的偶极子之间的连续相互作用导致了复杂的磁系统，伴随着多个磁通绳和扭曲的环束的形成。我们认为，一个多通量绳系统的爆发导致了太阳活动周期24中的两个最大的耀斑。
2018-10-22 astro-ph.SR
