The coupled tearing-thermal instability in coronal current sheets from the linear to the non-linear stage
本文结合 Legolas 线性 MHD 谱分析与 MPI-AMRVAC 非线性模拟,研究日冕 Harris 电流片中撕裂–热耦合,揭示最快增长模式可跳过模式混合并加速热失控。
2024-12-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A coronal seismological study with streamer waves
我们提出了一种新的方法来评估外日冕中沿流注等离子体片的阿尔文速度和磁场强度。该方法是基于最近的观测流注波,这被认为是快速扭结体模式进行的等离子体片结构和产生后的快速CME(日冕物质抛射)对附近的流注的影响。该模式以由两个分量组成的相速度向外传播。一个是等离子体静止系中模式的相速度,另一个是沿等离子体片流动的太阳风的速度。前者可以很好地表示为阿尔文速度外的等离子体片,根据线性波色散分析与简化的板模型的磁化等离子体。阿尔芬速度的径向分布可以通过对太阳风的速度施加约束来推导,这是通过利用在风中被动流动的拖缆斑点的测量来完成的。一旦确定了电子密度分布,就可以描述日冕磁场强度的径向分布,这是通过反演观测到的偏振亮度数据来完成的。比较第一个波谷和第二个波峰对应的诊断结果,我们发现阿尔芬速度和固定距离处的磁场强度都随时间而下降。这表明日冕物质抛射扰动日冕的恢复过程。
2010-12-23 astro-ph.SR physics.space-ph
2.5-D MHD Simulation of the Formation and Evolution of Plasmoids in Coronal Current Sheets
本文通过2.5维MHD模拟发现,单个高斯速度脉冲扰动准静态Harris电流片即可引发Petschek型磁重联、撕裂模不稳定性和等离子体团形成,无需局域电阻率增强,且模拟所得等离子体团速度、温度与密度与日冕观测一致。
2024-01-13 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Exploring Plasma Heating in the Current Sheet Region in a Three-Dimensional Coronal Mass Ejection Simulation
我们模拟了一个日冕物质抛射(CME)使用三维磁流体动力学(MHD)代码,包括日冕加热,热传导,辐射冷却的能量方程。在1 R $_s$的磁通量分布是由一个局部的地下偶极子叠加在一个全球偶极子场,模仿全球日冕内的活动区域的存在。在极性反转线附近施加横向电场,以引入横向磁场,然后施加会聚流,以形成和破坏通量绳,从而产生喷发。我们研究负责等离子体加热和冷却的喷发过程中,包括热传导,辐射,绝热效应,日冕加热,欧姆加热的量。我们发现,欧姆加热是一个重要的贡献者热温度在当前片区域的早期爆发,但在后期阶段绝热压缩起着重要的作用,在加热等离子体。在整个重联过程中,热传导在将热能从电流片区域传输出去方面也起着重要作用,产生"热晕“并扩大高温区域。我们模拟发射从太阳望远镜为这次喷发,并发现有证据表明,从上面的耀斑环晚在喷发,绝热加热是占主导地位的加热项加热等离子体发射。这些结果提供了一个解释热超拱廊等离子体片,经常观察到的X射线和极紫外波长在大耀斑的衰变阶段。
2019-10-11 astro-ph.SR
Does Turbulence along the Coronal Current Sheet Drive Ion Cyclotron Waves?
本文报道了在电流片边界处存在由湍流驱动的离子回旋波的证据。通过充分利用帕克太阳探测器和太阳轨道飞行器上的梅蒂斯日冕仪进行的联合观测的潜力,可以将太阳风的局部测量与日冕的大尺度结构联系起来。结果表明,电流片层的动力学产生了湍流,这反过来又产生了足够强的温度各向异性,使太阳风等离子体不稳定到各向异性驱动的不稳定性,如阿尔文离子回旋加速器,镜像模式和消防水龙带不稳定性。对高频磁波动的极化状态的研究表明,离子回旋波确实存在于电流片上,从而将远程成像的日冕源区的磁拓扑结构与现场观察到的波爆发联系起来。目前的研究结果可能会允许改进的国家的最先进的模型的基础上的离子回旋机制,提供新的见解日冕加热过程中所涉及的。
2023-02-21 astro-ph.SR
The Thickness of Electric Current Sheets and Implications for Coronal Heating
本文通过力平衡分析,揭示无引导场及二维半电流片无法同时具有有限厚度和长度而平衡,并估计了三维电流片平衡条件,指出缓慢受力的电流片达到临界剪切时自发坍缩重联,其临界剪切与太阳活动区加热需求一致。
2023-07-25 astro-ph.SR
Simultaneous observations of a breakout current sheet and a flare current sheet in a coronal jet event
本文利用多源高分辨率观测数据,研究了由微暗条爆发驱动的日冕喷流事件,首次同时观测到爆发电流片与耀斑电流片的形成,验证了磁爆发触发机制及磁通量抵消的驱动作用。
2024-01-04 astro-ph.SR
Reconnection Properties of Large-Scale Current Sheets During Coronal Mass Ejection Eruptions
我们提出了一个详细的分析磁重联在大规模的电流片在高节奏版本的Lynch & Edmondson(2013)的2.5D MHD模拟交感磁突破爆发从一个伪流光源区的属性。我们研究的电阻撕裂和分裂的三个主要的电流片成链的X-和O-型零点,并遵循磁岛生长的动力学,他们的合并,过境,和喷射与重联排气。对于每个电流片,我们量化的长度与宽度的纵横比(高达$\sim$ 100:1),伦德奎斯特数($\sim$ 10 $^3$),和重连率(流入流出比达到$\sim$ 0.40)的演变。我们研究了等离子体团不稳定性引起的电流片波动的统计和光谱特性,包括磁岛面积、质量和通量含量的分布。我们表明,时间的谱指数的重联产生的磁能密度波动的演变似乎反映了全球性的电流片演化。我们的研究结果是在最近的,高分辨率的reconnection-in-a-box模拟非常一致,即使我们目前的床单的形成,增长和动力学本质上耦合到连续的交感CME爆发的全球演变。
2016-04-23 astro-ph.SR
Current Sheets Formation in Tangled Coronal Magnetic Fields
我们研究了太阳和恒星日冕封闭区域内磁场的动力学演化。要了解在何种条件下形成电流片,我们研究耗散和理想的减少磁流体动力学模型在carbohydrate几何,其中两个磁场分量是存在的:强引导场$B_0$,沿轴向方向延伸,和动态正交场$\mathbf{b}$。磁场线沿轴向方向穿过系统,其跨越长度$L$,并且在顶板和底板处被线连接。磁场$b$最初只有大尺度,其梯度(电流)长度尺度为$\ell_b$。我们确定了磁场强度阈值$b/B_0 \sim \ell_b/L$。对于低于此阈值的$b$值,场线张力抑制电流片的形成,而高于阈值,它们在快速理想时间尺度上快速形成。在理想的情况下,以上的磁阈值,我们表明,电流片厚度随时间减小,直到它变得小于网格分辨率,与解析带宽度$δ$至少呈指数下降,之后的模拟成为欠解决。
2013-06-27 astro-ph.SR
Bifurcations in the Heliosphere: Global-scale Coronal Pseudostreamer Evolution and the Creation of Secondary Heliospheric Current Sheets
University of California–Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Univ Toulouse, CNES, CNRS, IRAP(图卢兹大学、法国国家空间研究中心、法国国家科学研究中心、图卢兹天体物理研究所);Advanced Heliophysics(高级日球物理学)
研究人员通过PLUTO MHD代码模拟,揭示偶极与四极场强度近似相等时,日冕可在单、双日球电流片构型间振荡,形成次级电流片,为太阳周演化提供了新见解。
2026-09-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Magnetic reconnection between a solar filament and nearby coronal loops
磁重联,即磁场拓扑结构的重新排列,是遍布宇宙的磁化等离子体系统中的基本物理过程1,2。其过程难以直接观察。日冕结构,如日冕环和暗条脊,经常描绘出太阳日冕中的磁场几何形状及其变化。在这里,我们展示了一个高度暗示性的观测,即在爆发的太阳暗条和附近的日冕环之间的磁重联,导致暗条连接的变化。当爆发的灯丝遇到环时,X型结构形成。灯丝变直,明亮的电流片在与线圈的界面处形成。许多等离子体团出现在这些电流片和双向传播。细丝从电流片断开,电流片逐渐分散和消失,重新连接到回路,并重新定向到回路足点。暗条和磁环的这种演化表明了理论1所预言的连续的磁重联,但在观测中很少能如此清晰地发现。我们的研究结果的形成,演变和消失的电流片,确认三维磁重联理论和耗散区的演变和释放的磁能在许多磁化等离子体系统的重联的影响。
2016-05-11 astro-ph.SR
Fast reconnection in a coronal torn plasma sheet
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Yunnan Key Laboratory of Solar Physics and Space Science(云南太阳能物理与空间科学重点实验室)
研究通过观测日冕等离子体片的演变,揭示了等离子体体在磁重联过程中的关键作用,表明其形成与喷射能显著提高重联速率并促进快速重联。
2026-02-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Chromospheric and coronal heating and jet acceleration due to reconnection driven by flux cancellation. I. At a three-dimensional current sheet
上下文最近发现的更大的磁通量抵消发生在光球比以前实现的,导致我们在我们以前的工作中提出的磁重联驱动的磁通量抵消的原因是一个广泛的动态现象,包括各种喷流和太阳大气加热。目标。在此之前,该理论考虑了二维电流片的能量释放。在这里,我们进一步发展的理论,将其扩展到一个轴对称的电流片在三维空间,而不诉诸复变量理论。方法.我们分析研究重联和治疗的电流片作为一个三维结构。我们应用该理论的两个片段的相等,但相反的磁通量,彼此接近,并位于一个上覆的水平磁场的取消。结果能量释放分两个阶段进行。在第一阶段,分离器形成,当它上升到最大高度时,重新连接被驱动,然后向下移动到光球层,加热等离子体并加速等离子体射流。在第二阶段,通量在光球层中抵消,并加速冷热等离子体的混合物向上。
2021-01-12 astro-ph.SR
Morphology and density of post-CME current sheets
日冕物质抛射(CME)的爆发拖曳并“打开”日冕磁场,可能导致大规模电流片的形成和磁重联的场弛豫。我们分析了在CME之后形成的射线状日冕特征的物理特征,以检查这种现象的解释是否与观测结果一致。这项研究的重点是测量射线宽度,密度过剩,和日冕速度场作为径向距离的函数。射线的形态表明,它们发生的后果Petschek的重联在大规模的电流片形成的CME的尾流。这一假设得到了流态的支持,流态通常沿着射线流出,有时也流入射线。推断的流入速度范围从3到30公里秒$^{-1}$,符合狭窄的开口角的射线,加起来几度。射线的密度比周围的日冕大一个数量级。密度过剩的测量结果进行了比较的分析模型中,Petschek的重联几何形状被应用到垂直电流片,考虑到降低的外部日冕密度和磁场与高度。模型结果与观测结果一致,揭示了射线中密度过剩的主要原因是重联流出将稠密等离子体从较低高度输送到较大高度。
2009-02-23 astro-ph.SR
Evidence for a current sheet forming in the wake of a Coronal Mass Ejection from multi-viewpoint coronagraph observations
日冕仪在日冕物质抛射(CME)后观察到的射线状特征有时被解释为爆发产生的电流片(CS)的白光对应物。这些射线状特征的3D几何形状在很大程度上是未知的,它的知识应该澄清它们与CS的关联,并对CME物理和日冕条件进行限制。通过这项研究,我们首次测试了这些重要的影响。这种后日冕物质抛射射线的例子被各种日冕仪观测到,包括STEREO双航天器的SECCHI仪器套件和太阳和日光层天文台(SOHO)上的大角度光谱日冕仪LASCO。这条射线是在2008年4月9日发生的CME之后观测到的。那一天,这两个立体声探测器的距离大约为10度。这种显著的分离与LASCO提供的第三个“眼睛”视图相结合,可以对射线和CME进行真正的多视点观察。我们应用三维正演几何建模的CME和射线同时看到SECCHI-A和B和SECCHI-A和LASCO,分别。我们发现,射线可以近似为矩形板,几乎与CME轴对齐,并且在厚度和深度方面都比CME小得多(分别为~ 0.05和0.15 Rsun)。我们发现,射线和CME显着位移从相关的后CME耀斑环。射线的性质和位置与标准CME理论对后CME电流片的预期完全一致。因此,我们的多视点观测提供了强有力的证据,证明所观察到的后CME射线确实与后CME电流片有关。
2010-10-02 astro-ph.SR
$Hubble~Space~Telescope$ Reveals Spectacular Light Echoes Associated with the Stripped-envelope Supernova 2016adj in the Iconic Dust Lane of Centaurus A
我们提供了一个多波段序列的$Hubble~Space~Telescope$图像,记录了与位于半人马座A中央尘埃带的条带包络超新星(SN)2016adj有关的多个光回波(LE)的出现和演变。在点扩散函数减法之后,我们识别出与SN相关的最早LE发射仅在$B$带最大值的时期之后的$+$ 34天(d)。延伸通过$+$ 578 d的附加HST图像覆盖了采取环形式的LE 1的演化,而在$+$ 1991 d上拍摄的图像不仅揭示了LE 1,而且揭示了新的内部LE环(LE 2)以及两个附加的外部LE环(LE 3和LE 4)的片段。采用单次散射形式主义,LE的角半径表明,它们起源于SN前景的离散尘埃片。这一信息,结合测量的颜色和光学深度的散射表面,通知一个场景与多张cloudspot的特点是不同程度的孔。在这种情况下,LE的角半径越大,其尘埃层位于SN的前景越远。然而,例外的是LE 2,其由比产生LE 1、LE 3和LE 4的防尘片更靠近SN的防尘片形成。LE 2的延迟出现可归因于其尘埃层沿着SN和地球之间的视线有一个明显的洞。
2022-10-26 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Birth of A Coronal Mass Ejection
太阳的大气层经常被日冕物质抛射(CME)、耀斑和高能粒子扰乱。在标准图中,耦合是通过连接耀斑环和日冕物质抛射的垂直电流片上的磁重联来解释的,日冕物质抛射中嵌入了一个螺旋形的磁结构,称为磁通绳。当它由于不稳定或失去平衡而向上跳跃时,通量绳拉伸了上面的日冕环,使得相反方向的场在下面聚集在一起,形成了电流片。然而,通量绳的起源及其新生的喷发路径仍然难以捉摸。在这里,我们提出了一个恒星大小的CME气泡如何从等离子体团不断演变的观察,这些等离子体团是几乎无法分辨的微型通量绳,在半小时内。喷发开始时,从垂直的电流片的等离子体团合并到一个领先的等离子体团占据电流片的上端。这个领先的等离子体团以越来越快的速度上升,拉伸覆盖的环,然后冲动地膨胀到CME气泡中,与硬X射线爆发同步。这一观察首次阐明了一个完整的CME演化路径,该路径能够通过弥合微观尺度动力学和宏观尺度活动之间的差距来适应各种各样的等离子体现象。
2019-01-24 astro-ph.SR
Test particle sampling and particle acceleration in a 2D coronal plasmoid-mediated reconnecting current sheet
University of Oslo(奥斯陆大学);University of Glasgow(格拉斯哥大学)
本文利用试验粒子与引导中心近似,在二维日冕扇-脊拓扑MHD快照中研究等离子体团介导重联电流片内的电子加速,发现非热电子仅在磁零点附近通过betatron加速获得能量,并指出引导中心近似和采样方法会显著影响非热幂律的估计。
2025-09-29 astro-ph.SR
Coronal Mass Ejection and Heliospheric Current Sheet Interaction Causing a Long-Duration Magnetic Field Sector Transition
Institute of Physics, University of Graz(格拉茨大学物理研究所);Department of Physics, University of Helsinki(赫尔辛基大学物理系);Department of Physics and Astronomy, University of Turku(图尔库大学物理与天文学系);Hvar Observatory, Faculty of Geodesy, University of Zagreb(萨格勒布大学大地测量学院赫瓦尔天文台)
研究通过远程观测与实测数据结合,分析日冕物质抛射与日球电流片相互作用,揭示了太阳活动区长期存在对磁场结构的影响及复杂喷发事件的演变。
2026-05-11 astro-ph.SR
Reconstruction of a Large-scale Pre-flare Coronal Current Sheet Associated with an Homologous X-shaped Flare
电流片(CS)是日冕中的一种基本磁结构,它可以在耀斑发生前或耀斑太阳耀斑时形成,并通过磁重联实现日冕中的能量耗散。然而,静态重建CS是罕见的,可能是由于固有的限制,在现有的冠状场外推代码。本文用SDO/HMI矢量磁图约束的MHD弛豫模型重建了太阳活动区11967的一次大尺度耀斑前CS。CS被发现是与一组奇特的同源耀斑,表现出独特的X形带状和循环发生在一个四极磁配置。从CS到光球层的磁力线形成一个X形,几乎精确地再现了所观察到的耀斑带的形状,这表明耀斑是CS通过重联耗散的产物。CS形成于双曲线通量管中,该双曲线通量管是两个准分界线层的相交处。X型耀斑的反复出现可能是由于光球足点运动驱动的CS的反复形成和消散。这些结果表明,数据约束的MHD模型在再现日冕中CS的能力,以及提供洞察太阳耀斑的磁机制。
2017-10-08 astro-ph.SR
Dynamics and Energetics of Resistive, Thermally Conductive, and Radiative Plasma in Coronal Current Sheets due to Asymmetric External Perturbation
本文通过对比四种能量损失情形,研究了非对称波状扰动下日冕电流片的动力学与能量学,发现热传导会促进撕裂模碎裂和磁重联,而辐射冷却起抑制作用,从而揭示能量损失机制对等离子体团形成的关键影响。
2024-12-31 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Nested active regions anchor the heliospheric current sheet and stall the reversal of the coronal magnetic field
本研究通过球谐分解与势场源表面外推,揭示嵌套活动区通过锚定日球层电流片、产生相干光球磁场贡献,延缓日冕磁场反转并稳定太阳风源,为太阳磁场演化研究及日球物理观测提供指导。
2024-10-23 astro-ph.SR
Dynamics of braided coronal loops - I. Onset of magnetic reconnection
日冕磁场对小尺度光球边界运动的响应,包括可能通过Parker方案形成电流片,是太阳物理学的一个公开问题。在这里,我们通过数值模拟来解决这个问题。采用电阻MHD程序,对初始接近于无力状态的编织磁场的三维演化进行了研究。长波长的不稳定性发生,并导致两个薄电流层的形成。磁重联发生在整个电流片与三维特征显示,包括一个椭圆形的磁场结构的重联网站,并在全球的场结构的解扭的结果。
2010-03-18 astro-ph.SR
3D coupled tearing-thermal evolution in solar current sheets
本文通过三维磁流体模拟研究太阳电流片中撕裂与热不稳定性耦合导致的破裂,发现其形成与日珥和日冕雨相似的冷凝聚结构,揭示重联的多热本质。
2023-08-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Generation of Surface Sausage Oscillations of a Current Sheet and Propagating Magnetoacoustic Waves by Impulsive Reconnection
本文模拟了日冕中相反极性磁源汇聚引发的脉冲重联,发现重联驱动电流片产生表面香肠振荡,并激发向外传播的快慢磁声波,周期约91秒,为日冕加热机制提供新见解。
2025-07-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Resolving spatial and temporal shock structures using LOFAR observations of type II radio bursts
本研究利用LOFAR高分辨率成像结合极紫外观测,解析2023年10月3日的多带II型射电暴,发现激波膨胀近似自相似,揭示了空间分辨率对研究日冕激波特性与电子加速热点的重要意义。
2025-02-24 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.space-ph
From pulsar scintillations to coronal heating: discontinuities in magnetohydrodynamics
从脉冲星的闪烁,我们推断在ISM中存在片状结构,有人认为这些是电流片。电流片可能在加热日冕中起着重要的作用,并且有证据表明它们存在于太阳风中。这种磁不连续性已经在具有特定边界条件的数值模拟中以及在使用不可压缩状态方程的模拟中发现。在这里,我调查他们的形成在更一般的情况下,通过拓扑的考虑,以及数值模拟的放松任意平滑变化的磁场。模拟进行了各种参数和边界条件:在低,高和阶统一等离子体$β$制度,定期和固定的边界,有和没有摩擦力,在各种分辨率和各种扩散率。在探索的{ \it all}条件下,在动态时间尺度上形成电流片。在更高的分辨率下,它们更薄,并且存在更多数量的较弱电流片。磁场最终弛豫到一个平滑的最小能量状态,其能量取决于磁螺旋度,以及对边界的性质。
2015-04-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Heating of braided coronal loops
我们调查的放松编织磁回路,以找出如何通过足点运动的编织类型影响所得的加热的循环。两个磁回路,以不同的方式编织,被用来作为初始条件的电阻MHD模拟和其随后的演变进行了研究。场都经历电阻弛豫,其中电流片形成和碎片,并且系统朝向较低能量的状态演化。在一种情况下,这种松弛是非常有效的,电流片填充体积和均匀加热的环路发生。在另一种情况下,较少的电流片发展,较少的磁能被释放的过程中,一个不完整的加热环的结果。这两种情况虽然在设置上非常相似,但可以通过光球驱动器的混合特性来区分。混合可以通过等离子体流的拓扑熵来测量,这是一个可观察的量。
2011-11-04 astro-ph.SR
Detailed imaging of coronal rays with the Parker Solar Probe
宽视场太阳探测器(WISPR)在第一次相遇时,当帕克太阳探测器(PSP)位于0.25天文单位内时,在15 R $_\odot$以下的高度获得了第一批高分辨率的日冕射线图像。我们利用这些显着的图像来揭示日冕射线的结构在尺度上是不容易辨别的图像从近1天文单位。为了分析和解释WISPR观测结果,它在径向和纵向上都迅速演变,我们使用第一次相遇的完整WISPR数据集构建了一个纬度与时间图。从这个地图的开发,也从连续的WISPR图像,我们显示了多个子结构内流光和pseudostreamers的存在。WISPR揭示了流注射线密集部分的精细尺度结构,我们将其确定为通常在太阳风中原位测量的日光层等离子体片的太阳起源。我们利用3D磁流体动力学模型,我们构建合成白光图像来研究WISPR观察到的日冕结构的起源。总体而言,包括航天器对单个日冕结构的相对运动的影响,我们可以解释几个观测特征的WISPR。此外,我们涉及到一些日冕射线在日光层电流片,是从1天文单位未解决的褶皱。其他射线似乎是由于开放的磁通量管固有的不均匀分布而形成的。
2020-02-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Multi-lane type II radio bursts: Insights into shock propagation in the corona
Mahatma Gandhi University(马哈特玛甘地大学);Udaipur Solar Observatory, Physical Research Laboratory(乌代浦尔太阳观测站,物理研究实验室);Indian Institute of Technology, Gandhinagar(甘地纳加尔印度理工学院)
本研究分析2024年5月29日观测到的异常多车道II型太阳射电暴,结合频谱与成像数据发现CME前沿激波的不均匀动力学及几何、等离子体不均匀性对II型射电暴产生的重要作用。
2026-08-21 astro-ph.SR
Hi-C 2.1 Observations of Jetlet-like Events at Edges of Solar Magnetic Network Lane
我们提出了高分辨率,高节奏的观测六个,精细尺度,在磁盘上的喷射状事件观察的高分辨率日冕成像仪2.1(Hi-C 2.1)在其探测火箭飞行。我们将Hi-C 2.1图像与SDO/AIA和IRIS的图像相结合,并利用SDO/HMI的共同对齐的视线磁图研究每个事件的磁性设置。我们发现:(i)所有六个事件都是类似喷流的(具有明显的喷流特性),(ii)所有六个事件都植根于磁网络通道的边缘,(iii)四个类似喷流的事件源于多数极性网络通量和合并少数极性通量之间的通量抵消位点,以及(iv)四个类似喷流的事件在其底部显示出使人联想到日冕喷流中的底部增亮的增亮。六次类似喷气式飞机事件的平均螺旋长度(9,000 $\pm$ 3000 km)比IRIS喷气式飞机(27,000 $\pm$ 8000 km)短三倍。虽然不排除其他生成机制,但观察结果表明,这些事件中至少有四个可能是由微暗条爆发驱动的较大规模日冕喷流和由暗条爆发驱动的更大规模太阳爆发的微型版本。因此,我们建议,我们的Hi-C事件是由一个微小的剪切场通量绳的爆发驱动的,而通量绳场是由通量抵消建立和触发爆发的。
2019-11-06 astro-ph.SR
Three-dimensional Density Structure of a Solar Coronal Streamer Observed by SOHO/LASCO and STEREO/COR2 in Quadrature
盔状流是日冕中具有电流片的磁结构的突出表现。这些大尺度结构是具有高等离子体密度的区域,覆盖有源区和细丝通道。我们调查的三维(3D)结构的日冕流光,同时观察到的白光coronagraphs从两个有利点附近的正交(SOHO/LASCO和STEREO/COR 2)。我们设计了一个前向模型的基础上,从物理模型(围绕电流片为中心的等离子体板)的三维流光结构的合理假设。流光柄近似的等离子体板,与电子密度,其特征在于由三个单独的功能,分别描述的径向,横向和面对面的配置文件。首次采用多变量最小化算法同时拟合SOHO和STEREO的观测数据。流光等离子体片包含一些更亮和更暗的射线状结构,它们之间的密度对比高达约3倍。使用极化和非极化数据得到的密度是相似的。我们证明,我们的模型对应的观察。
2019-08-14 astro-ph.SR
An exploration of heating mechanisms in a supra-arcade plasma sheet formed after a coronal mass ejection
我们进行了详细的热结构的分析以上的爆发后拱廊的耀斑,发生在2011年10月22日的区域。在这一事件中,在{ \it太阳动力学天文台(SDO)}上的大气成像组件(AIA)的131 nm带通中,在耀斑环上方可以看到一片热等离子体。超拱廊下行流(SAD)的观察旅行向太阳通过喷发后的等离子体片。我们使用AIA数据计算差分排放措施,并推导出在超拱廊区域的排放措施加权平均温度。在发生许多SAD的区域中,超拱廊等离子体的温度趋于升高,而在没有观察到SAD的区域中,温度趋于降低。我们计算了超拱廊等离子体中的天平面速度,并利用它们来计算由于绝热压缩和粘性加热而产生的潜在加热。研究的13个SAD中有10个在绝热项和粘性项中都有明显的签名。由于在SAD前面的等离子体的压缩的绝热加热是在0.1 - 0.2 MK/s的数量级上,这是类似的幅度估计的传导冷却速率。这一结果支持的概念,SAD有助于局部加热的等离子体在超拱廊区域。我们还发现,在没有SAD的区域中,等离子体以比估计的传导冷却慢的速率冷却,这表明额外的加热机制可能在全球范围内起作用以保持等离子体温度高。
2017-01-12 astro-ph.SR
Turbulent Coronal Heating Mechanisms: Coupling of Dynamics and Thermodynamics
上下文光球的运动打乱了穿过日冕环的强轴向磁场的足迹,引起湍流的非线性动力学,其特征是场向电流片的连续形成和消散,能量在小尺度上沉积,并发生加热。以前的研究表明,电流片的厚度是数量级小于目前最先进的观测分辨率(~700公里)。瞄准为了理解日冕加热和正确解释观测结果,研究这样一个系统的热力学是至关重要的,在这个系统中,能量是在未解决的小尺度上沉积的。方法.完全可压缩的三维磁流体动力学模拟进行了解日冕加热的热力学在磁约束的太阳日冕。结果我们发现,温度是高度结构化的尺度低于观测分辨率和非均匀分布,使只有一小部分的日冕物质和体积得到加热在每一个时间。结论.这是一个多热系统,其中较热和较冷的等离子体束被发现一个接一个,也在次分辨率尺度上,并表现出时间动态。
2012-08-12 astro-ph.SR
Spinning solar jets explained through the interplay between plasma sheets and vortex columns
本研究利用三维rMHD模拟揭示太阳针状物实为二维等离子体帷幔,并发现其旋转现象与延伸至日冕高度的热旋转等离子体柱(CoSCo)相关。
2024-04-24 astro-ph.SR
Stereoscopic observations reveal coherent morphology and evolution of solar coronal loops
基于Solar Orbiter和SDO的立体观测,发现日冕环具有近圆形截面并在约30分钟尺度上表现出相干强度变化,支持其作为三维相干等离子体束的模型,反驳了“日冕面纱”假说。
2024-12-19 astro-ph.SR
Particle-In-Cell Simulation of Electron Acceleration in Solar Coronal Jets
我们研究了一个新出现的、扭曲磁通量绳和一个预先存在的、弱的、开放的磁场之间的三维磁重联引起的电子加速。我们首先遵循一个不稳定的,扭曲的磁通管的电阻MHD模拟的数值分辨率提高,通过使用固定的网格细化的上升。与以前类似情况的MHD研究一样,通量管上升进入预先存在的倾斜日冕磁场导致形成日冕喷流。然后,MHD模型的快照被用作粒子模拟的初始和边界条件,使用多达5亿个细胞和超过200亿个带电粒子。粒子加速主要发生在重联电流片中,加速的电子在能量概率分布中显示幂律,指数约为-1.5。主要的加速机制是系统电场,其努力维持电流片中的电流,以防止由于电子不能在电流片中一次停留超过几秒而引起的损失。
2012-11-06 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Combining particle acceleration and coronal heating via data-constrained calculations of nanoflares in coronal loops
我们通过哈里斯型电流片中电子和质子的加速来模拟外推活动区日冕环的纳米耀斑加热。加速粒子的动能估计使用半解析和测试粒子跟踪的方法。矢量磁图和光球多普勒速度地图的NOAA活动区09114,记录的成像矢量磁仪(IVM),用于这一分析。首先构造了活动区日冕的无电流场外推。然后计算了5000个外推日冕环足点处相应的坡印亭通量。假设重新连接的电流片沿着这些回路发展,我们利用以前的结果来估计加速粒子的动能增益,我们将这种能量与纳米耀斑加热和宏观回路特性相关。发现0.1至8 keV(电子)和0.3至470 keV(质子)的动能导致$10^{-6}$至1 $\mathrm{erg\, s^{-1} cm^{-3}}$的加热速率。流体动力学模拟表明,这样的加热速率可以维持等离子体在日冕条件下的环路内,并产生等离子体的热分布是一致的活动区的观测。我们通过使用厚靶方法计算加速电子产生的X射线光谱的形式来得出分析结论,发现这些X射线光谱与观察到的X射线光谱一致,从而支持我们的纳米片加热方案的可行性。
2013-05-22 astro-ph.SR
A Model for Energy Buildup and Eruption Onset in Coronal Mass Ejections
日冕物质抛射(CME)和爆发性耀斑(EFs)是太阳系中能量最大的爆发。它们的基本来源是在丝状通道的剪切磁场中缓慢积累的自由能。我们报告的第一个端到端的CME/EF的数值模拟,从零自由能的初始状态,通过磁螺旋度凝聚过程的驱动下,通过磁通道的形成,以暴力喷发。螺旋度是磁通量系统之间联系的拓扑度量,在日冕中是守恒的,在被喷射到行星际空间之前,螺旋度会无情地增加。许多研究表明,小尺度涡旋运动注入的螺旋度,如在光球中观察到的,经历了从小尺度到大的逆级联,在磁极边界处“凝聚”。我们的新结果验证了这一过程在嵌入背景偶极场中的紧凑双极区域内形成了细丝通道,并首次表明快速CME最终通过磁突破机制发生。我们进一步表明,爆炸性喷发的触发是重联发作的耀斑电流片的极性反转线以上的发展:这种重联形成耀斑环下面的表和CME通量绳以上,并启动高速向外流动的CME。我们的发现对太阳和其他天体物理等离子体中的磁自组织和爆炸行为以及理解和预测爆炸性太阳活动具有重要意义。
2019-10-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Sympathetic Magnetic Breakout Coronal Mass Ejections from Pseudostreamers
我们提出了高分辨率的2.5维磁流体动力学模拟结果的磁爆发引发的日冕物质抛射(CME)起源于日冕伪流光配置。伪流光磁拓扑中的日冕零点意味着连续交感喷发的开始是系统演化的自然结果。一个通用的源极区域的磁感应过程-理想的脚点剪切平行的伪流光拱状极性反转线-是所有必要的,以存储足够的磁能,以连续的CME爆发的电源,给定的伪流光拓扑结构,使突破启动机制。第二次CME的发生是因为第一次CME的喷发耀斑重联同时充当了交感喷发的叠加喷发前突破重联。我们研究的细节的磁场和动能的演变和签名的叠加零点失真,电流片的形成,和磁突破重联引起失控的膨胀,驱动耀斑重联下面的爆发剪切场核心。数值模拟的空间分辨率和输出节奏足以解决磁岛的形成过程中的重联过程中的爆发和爆发耀斑电流片。我们量化的pseudostreamarcades之间的流量传输,并显示爆发耀斑重联过程流量~10倍快于爆发前的突破重联。我们发现,突破重联射流造成突发性,间歇性的上升流沿pseudostreamer茎以及在相邻的pseudostreamer拱廊,这两者都可以观察到的喷发前签名。最后,我们研究磁通绳日冕物质抛射的轨迹,并表明,突破电流片提供了一个最小的阻力路径作为一个…
2012-12-30 astro-ph.SR
Asymmetric Magnetic Reconnection in Solar Flare and Coronal Mass Ejection Current Sheets
我们提出了二维电阻磁流体动力学模拟的线束缚非对称磁重联的背景下,太阳耀斑和日冕物质抛射电流片。重联过程是不对称的沿流入方向,通过允许初始上游磁场强度和密度不同,并沿流出方向放置的初始扰动附近的导电壁边界,代表光球。当上游的磁场是不对称的,耀斑后的环结构被扭曲成一个特征歪斜的蜡烛火焰形状。因此,模拟可以用来提供约束后耀斑环的重联不对称性。预计在弱磁场一侧的足点处会发生更多的硬X射线发射,因为高能粒子在那里比在强磁场足点处更有可能逃离磁镜。弱磁场侧的足点预计移动得更快,因为在两个维度上的要求是,必须从每个上游区域重新连接等量的通量。在所有具有非对称流出的模拟中,X线远离导电壁漂移,并且在具有非对称流入的大多数模拟期间,X线漂移到强磁场区域中。流入和流出方向的X线上均存在净血浆流。重联排气直接远离阻塞壁是显着快于排气直接对it.The不对称的流入条件允许净涡在上升流出等离子体团,这将出现作为围绕磁通绳轴的滚动运动。
2012-04-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The Onset of Magnetic Reconnection in Dynamically Evolving Current Sheets
本文通过三维MHD模拟研究日冕动态变薄电流片中撕裂不稳定性触发的磁重联起始,发现其发生需不稳定性增长快于电流片变薄,且磁剪切量是关键开启参数,为利用可观测特征预测电流片破裂和磁能释放提供了依据。
2024-06-06 astro-ph.SR math-ph math.MP
Bright Ray-like Features in the Aftermath of CMEs: White Light vs UV Spectra
电流片是局限太阳磁结构爆发中磁重联的重要标志。日冕物质抛射(CME)的模型涉及到形成一个电流片,将抛射出的通量绳与喷发后的磁环连接起来。电流片在CME的白光图像中被识别为向外移动的CME核心的窄射线,在紫外光谱中被识别为发射Fe XVIII线的窄亮特征。在这项工作中,在白光图像或紫外光谱中检测到的射线样品进行了分析。测量了射线的温度、宽度和线强度,并研究了它们与CME性质的相关性。这些样本显示了热射线、日冕射线和冷射线的广泛温度范围。在某些情况下,紫外光谱支持射线作为电流片的识别,但它们表明一些白光射线是来自CME核心的冷物质。在许多情况下,热的和冷的物质都存在,但沿着紫外线日冕光谱仪(UNOPS)的狭缝彼此偏移。我们发现,大约18%的白光射线显示非常热的气体与当前的片解释一致,而大约23%的显示冷气体,我们认为这是从CME核心回流的冷日珥物质。其余的事件具有普通的日冕温度,也许是因为它们已经放松回到静止状态。
2013-01-24 astro-ph.SR
Radio Spectral Imaging and MHD Modeling of a CME-Driven Shock: Connecting Solar Type II Radio Bursts with Shock-Surface Magnetic Geometry
New Jersey Institute of Technology(新泽理工学院);University of Michigan(密歇根大学);National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究所国家射电天文学中心)
结合射电成像光谱和三维MHD模拟,揭示多车道分裂带II型射电暴的物理起源,发现辐射源区与准垂直激波区域对应,基波和谐波空间偏移与模拟的激波表面磁场一致。
2026-06-23 astro-ph.SR
X-ray/Radio Quasi-periodic Pulsations Associated with Plasmoids in Solar Flare Current Sheets
本研究通过SDO/AIA、RHESSI和Fermi GBM观测,发现太阳耀斑电流片中多个等离子体团的形成、抛射与合并与X射线/射电准周期脉动相关,表明高能电子在这些过程中被加速。
2025-01-21 astro-ph.HE astro-ph.SR
Coronal Sources of Impulsive Fe-Rich Solar Energetic Particle Events
我们回顾了1994年至2013年期间观测到的111个富铁脉冲太阳高能($\sim$ 3 MeV/nuc)粒子(SEP)事件的最新工作。强元素丰度增强与A/Q(离子质荷比)成比例,为(A/Q)$^α$,其中2 $< α<$ 8用于不同事件。大多数富铁事件与耀斑和日冕物质抛射(CME)有关,而那些具有较大$α$的事件与较小的耀斑、较慢和较窄的CME以及较低的SEP事件注量有关。满足观测到的A/Q增强所需的窄平衡温度范围为2.5- 3.2 MK,远低于$>$ 10 MK的特征耀斑温度。只有少量的SEP事件稍微超出这个温度范围,发现在扩大搜索的脉冲富铁事件。在时间上孤立的事件和在集群中发生的事件的特征是相似的。目前的挑战是确定富铁事件的太阳来源。在2.5- 3.2 MK范围内的环境日冕区广泛分布在活动区内外。我们探讨的可能性,从热等离子体在重接电流片的背景下观察到的标准和井喷射流加速。最近的电流片重连建模提供了一个基础的A/Q增强。
2015-09-30 astro-ph.SR
Oscillatory magnetic reconnection at a coronal bright point
本研究利用太阳轨道器极紫外成像仪的超高分辨率图像,首次观测到日冕亮点处伴随一次重联反转的振荡磁重联现象,揭示了其两阶段电流片演化特征及对亮点亮度的轻微调制作用。
2025-05-20 astro-ph.SR
3D MHD simulation of flare supra-arcade downflows in a turbulent current sheet medium
超拱廊下降流(SAD)是向阳的,通常是黑暗的,起源于耀斑拱廊上方的等离子体密度耗尽。在本文中,使用3D MHD模拟,我们调查,如果SAD腔可以产生的撕裂模式和Kelvin-Helmholtz不稳定性的直接组合,导致湍流电流片(CS)介质,或者如果电流片仅仅是背景,其中SAD是由脉冲能量沉积触发产生的。我们发现,考虑到观测到的暗巷结构的一个额外的本地能源,提供的重联事件,是必需的。我们认为,可能有一个密切的关系,特征SAD的大小和CS宽度,必须得到满足,以获得一个可观察到的SAD。
2015-05-11 astro-ph.SR
Merging plasmoids and nanojet-like ejections in a coronal current sheet
本研究通过2.5D电阻磁流体力学模拟,探讨了日冕电流片中由脉冲扰动触发的等离子体团合并过程,发现合并界面处发生重联转变,产生类似纳米喷流的准直抛射,并揭示了欧姆加热、热传导与等离子体膨胀/收缩共同主导热力学变化。
2025-05-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph
How Does Magnetic Reconnection Drive the Early Stage Evolution of Coronal Mass Ejections?
理论上,日冕物质抛射运动学与日冕中的磁重联过程有关。然而,目前对这种关系的定量理解仅基于对少数事件的分析。在这里,我们报告了2010年8月至2013年12月的60个CME耀斑事件的统计研究。我们调查的CME和磁重联在低日冕的爆发的早期阶段的运动学特性,结合从STEREO的临边观测与同时在磁盘上的意见,从SDO。对于SDO观测到的42个事件的重联率由耀斑带扫过的磁通量来评估,我们发现CME峰值加速度和重联率峰值之间有很强的相关性。此外,相对较快的日冕物质抛射(> 600 km/s)的最大速度与重联通量呈正相关,但在较慢的日冕物质抛射中没有发现这种相关性。时滞相关分析表明,CME加速相对于重联率的时滞分布呈现出三个峰值,大约相隔10分钟,平均而言,加速导致的事件具有较小的重联率。我们进一步比较了CME总机械能与当前表中的估计能量。比较表明,对于小耀斑事件,在电流片单独重联是不够的燃料CME。研究结果表明,耀斑重联可能主导了快速CME的加速,但对于慢CME和弱重联事件,其他机制可能更重要。
2020-03-24 astro-ph.SR physics.space-ph
On the Northward Shift of the Heliospheric Current Sheet at the End of Solar Cycle 24
本研究针对第24太阳活动周末期HCS打破过往南移趋势的现象,结合PFSS模型与多源原位观测数据,证实其2018年起北移且源于日冕并向日球层传播,明确四极项的关键作用。
2024-07-09 astro-ph.SR
The Parker Scenario for Coronal Heating as an MHD Turbulence Problem
帕克或场线缠结模型的日冕加热的研究,通过长时间的高分辨率模拟的日冕循环的动力学在简化的磁流体力学(RMHD)的框架内的carnival几何形状。缓慢的光球运动诱导坡印廷通量饱和驱动各向异性湍流级联占主导地位的磁能和其特征在于沿轴向磁场拉长的电流片。增加轴向磁场的值,MHD湍流的不同区域的发展与日冕加热率的关系。在物理空间中,对流单体尺度上的磁场线只出现轻微弯曲,与电流(E)UV和X射线成像仪的大回路观测结果一致。
2010-02-12 astro-ph.SR
Spectroscopic observations of evolving flare ribbon substructure suggesting origin in current sheet waves
我们提出了成像和光谱观测的接口区域成像光谱仪(IRIS)的耀斑带的演变在SOL 2014 -04- 18 T13:03 M级耀斑事件,在高空间分辨率和时间节奏。这些观测结果揭示了小尺度的子结构内的带状,这表现为相干准周期振荡的位置和多普勒速度。我们认为这些振荡的各种替代解释,包括色球蒸发流的调制。其中,我们发现最好的支持某种形式的波本地化的日冕电流片,如撕裂模式或开尔文-亥姆霍兹不稳定性。
2015-07-06 astro-ph.SR
Can MHD Oscillations Modulate Quasi-Periodic Plasma Release from Coronal Streamers?
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute(伊戈尔·西科尔斯基基辅理工学院);Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所)
本文提出源-调制器框架区分等离子体释放与节律调制,通过参数空间分析评估多种MHD响应,发现紧凑慢模是约束最佳的稳定压缩调制器,并指出确认其作用需约束纵向反射和阻尼。
2026-09-09 astro-ph.SR