Observations of flux rope formation prior to coronal mass ejections
了解日冕物质抛射(CME)源区的磁结构对于确定这些事件的触发和驱动因素至关重要。本文介绍了四个CME生产活动区的观测结果,表明爆发前的磁位形是一条磁通量绳。通量绳是在太阳大气中通过称为通量抵消的过程形成的,并且在爆发前几个小时内保持稳定。观测结果还表明,喷发的磁结构并不是最初形成的整个磁通绳,这就提出了一个问题,即磁通绳是否能够经历部分喷发,或者它是否在CME之前不久经历了特定磁通绳配置的转变。
2013-12-16 astro-ph.SR
Influence of magnetic reconnection on the eruptive catastrophes of coronal magnetic flux ropes
太阳大规模爆发活动与日冕磁通量绳有着密切的关系。以前的数值研究已经发现,如果日冕磁绳系统的轴向磁通量超过一个临界值,系统的平衡可能会被破坏,从而发生灾难,引发磁绳爆发。进一步的研究发现,灾变并不一定存在:具有一定光球通量分布的磁绳系统可能是非灾变的。值得注意的是,以往的数值研究大多是在理想磁流体动力学(MHD)条件下进行的,因此磁绳系统中是否存在与磁重联相关的临界轴向磁通量突变仍然是一个谜。本文对日冕磁绳系统在理想磁流体和电阻条件下的演化进行了数值模拟。在理想MHD条件下,我们的模拟结果表明,无论是太紧凑或太弱的光球磁源区域的磁绳系统是非灾难性的变化轴向磁通的绳子,因此没有爆发可能启动;但如果有磁重联的绳子系统中,这些磁绳系统可以改变能够通过与轴向磁通增加的灾难。因此,磁重联对磁绳系统的灾变行为有重要影响。决定轴向磁通量增加是否能引起磁绳爆发的,应该是磁拓扑结构和与磁重联有关的局部物理参数。
2022-12-30 astro-ph.SR
Evolution of Plasma Composition in an Eruptive Flux Rope
磁通量绳是包绕中心轴的扭曲磁场束。它们拥有自由磁能,可能是日冕物质抛射(CME)的前身,但要识别太阳上的通量绳可能是一项挑战。日冕观测的一个关键点是一个特殊的明亮的日冕结构,称为S形。在这项工作中,我们展示了Hinode EUV成像光谱仪(EIS)对S形活动区10977的观测。我们分析了活动区的日冕等离子体成分及其演变的S形(通量绳)的形式和爆发作为一个CME。光球组成的等离子体中观察到的主要极性反转线附近的日冕循环期间的情节显着的通量取消,这表明光球等离子体注入到这些环驱动的光球通量取消。与此同时,不断被剪切的核心磁场中含有日冕成分的等离子体。随着磁通抵消的减少和S形/磁通绳的形成,等离子体演化为介于光球和典型活动区日冕成分之间的中间成分。最后,通量绳主要包含光球等离子体期间和之后的失败爆发之前的CME。因此,对活动区10977等离子体成分的观测有力地支持了先在光球层水平然后在日冕层水平通过光球通量抵消强迫磁重联形成磁绳的模型。
2021-10-22 astro-ph.SR
MHD Modeling for Formation Process of Coronal Mass Ejections: Interaction between Ejecting Flux Rope and Ambient Field
我们对日冕物质抛射(CME)的形成过程进行了磁流体动力学模拟,重点研究了抛射通量绳与环境场之间的相互作用(重联)。我们研究了三种情况下,不同的环境场:没有环境场,并与磁绳表面的平行和反平行的两个相反方向的偶极场的情况下。因此,虽然磁通绳在反平行情况下消失,但在其他情况下,磁通绳可以演变为CME并显示出磁通绳的不同旋转量。结果表明,磁绳与环境场的相互作用是决定CME形成和CME取向的重要过程,磁绳和环境场中磁通量的大小和方向是决定CME形成的关键参数。特别是,相互作用(重联)对磁绳的旋转起着重要的作用,其过程类似于实验室等离子体球马克型实验中的“倾斜不稳定性”。
2010-06-02 astro-ph.SR
Flux Rope Formation Preceding Coronal Mass Ejection Onset
我们分析了一个S形(S形)的活动区向喷发的演变,其中包括一个日冕物质抛射(CME),但留下的地方的灯丝的一部分。发现X射线S形追踪出三个不同的磁拓扑结构的连续:一个高度剪切拱廊的日冕循环在其长寿命的阶段,秃补丁分界面(BPSS)在CME前几个小时,和第一耀斑循环在其主要的瞬态强度增强。日冕演化是由光球层的变化驱动的,包括S形和暗条下通量元素的会聚和抵消。这些数据产生明确的证据存在的BPSS,因此,在日冕的磁通绳开始之前的日冕物质抛射。
2009-06-26 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
Simulation of homologous and cannibalistic Coronal Mass Ejections produced by the emergence of a twisted flux rope into the Solar Corona
我们报告的第一个结果的磁流体动力学(MHD)模拟发展的同源序列的三个日冕物质抛射(CME),并证明他们所谓的同类相食的行为。这些日冕物质抛射起源于扭结不稳定通量绳的重复形成和部分喷发,这是由于扭曲的通量绳穿过下边界持续出现到预先存在的日冕势拱廊场中。模拟结果表明,爆发到前一个CME产生的开放磁场中的CME具有更高的速度。第二个连续的三个CME模拟是吃追赶和合并成一个单一的快速CME退出域之前,与第一个。所有的日冕物质抛射,包括领先的合并日冕物质抛射,在它们离开区域时达到了大约1000公里/秒的速度。每次CME爆发后,在持续的通量出现过程中,扭曲的通量绳的改造自然可以解释X射线观测的S形和“S形下尖点”配置在低日冕源的同源CME重复改造。
2014-10-07 astro-ph.SR
Thermal signatures of tether-cutting reconnections in pre-eruption coronal flux ropes: hot central voids in coronal cavities
利用三维MHD模拟,我们模拟了日冕磁绳的准静态演化和爆发的开始。模拟开始于一个扭曲的磁通绳出现在下边界,并推动到一个预先存在的日冕势拱廊场。在一个选定的时间,出现停止与下边界采取刚性。然后,日冕通量绳进入准静态上升阶段,在此期间,沿着所谓的双曲线通量管(HFT)形成一个底层的中央S形电流层,这是X线配置的概括。在耗散电流层的重接有效地增加了扭曲的磁通量的磁通绳,从而使它准静态上升,即使磁能是减少系统松弛。我们研究的热功能所产生的电流层的形成和相关的“系绳切割”的重新连接作为一个结果的加热和场对齐的热传导。结果发现,一个中心热,低密度通道包含重连接,扭曲的磁通线下的磁通绳轴上的中心电流层的顶部形成。当在与热通道大致对齐的视线(大致沿着中性线)上观察时,中心电流层呈现为高密度垂直柱,其向上延伸为包围中心热的低密度空隙的“U”形致密壳。这种热特征已经在日冕突出空腔内观察到。我们的MHD模拟表明,它们是HFT拓扑结构和相关的系绳切割重联的发展的签名,并且中心空洞随着重联而增长和上升,直到磁通绳达到环面不稳定和动态喷发energies的临界高度。
2012-08-26 astro-ph.SR
Polarimetric Properties of Flux-Ropes and Sheared Arcades in Coronal Prominence Cavities
日冕磁场是太阳动力学事件的主要驱动力。某些红外日冕发射线的线偏振和圆偏振信号包含有关磁场的信息,并且为了访问该信息,必须使用正演或反演方法。我们研究了三种适用于极冠灯丝腔的日冕磁结构,通过正向计算产生合成极化数据。我们分析这些正演数据,以确定每个模型的区别特征。我们的结论是,它是可能的,以区分圆柱形磁通绳,spheromak磁通绳,和剪切拱廊使用日冕偏振测量。如果其中一个模型被发现与观测测量结果一致,这将意味着对某些静止细丝周围的磁性形态的积极识别,这将导致对它们如何形成以及为什么爆发的更好理解。
2013-04-29 astro-ph.SR
A new trigger mechanism for coronal mass ejections: the role of confined flares and photospheric motions in the formation of hot flux ropes
内容:许多先前的研究表明,日冕物质抛射的磁性前兆采取磁通量绳的形式,其中一部分由于其在$\sim$ 10 MK等离子体中的发射特征而被称为“热磁通绳”。目的:我们试图确定这些热通量绳形成的过程,以期发展我们对日冕物质抛射的理解,从而改善空间天气预报。方法:利用极紫外线观测,确定了日冕中的五条爆发前热流绳,并研究了它们是如何演化的。在每一条磁绳爆发前的几小时和几天里,都观测到了约束耀斑,这些耀斑被用作形成每一条磁绳的磁重联的阵发性爆发的指标。在每个形成时期的光球磁场的演变进行了观察,以确定的过程(es),使磁重联发生在$β<1$电晕和形成的通量绳。结果:被限制的耀斑被发现是同源事件,并建议磁通绳的形成时间范围从18小时到5天。在这些期间,观测到光球磁通量的碎片在通量绳有一个足点的太阳黑子中相互绕轨道运行。活动区的右手(左手)扭曲的磁通量表现出顺时针(反时针)的轨道运动,并形成右手(左手)磁通绳。结论:我们推断,光球磁通量碎片的轨道运动彼此带来的磁通量管在日冕,使组件重联,形成一个磁通量绳以上的一个燃烧的拱廊。这代表了一种新的太阳爆发触发机制,在预测太阳磁活动时应予以考虑。
2020-12-11 astro-ph.SR
Radio Diagnostics of Electron Acceleration Sites During the Eruption of a Flux Rope in the Solar Corona
日冕中的电子加速通常与耀斑和被称为通量绳的扭曲磁结构的爆发有关。然而,在耀斑和喷发过程中,这种粒子加速的位置和机制仍然受到许多调查。观察粒子加速的确切位置可以帮助确认耀斑和喷发是如何开始的,以及它们是如何演变的。在这里,我们使用大气成像组件来分析2014年4月18日的耀斑和爆发通量绳,而来自Nancay射电天文设施的观测使我们能够诊断爆发期间电子加速的位置。我们的分析表明,一个预先形成的通量绳缓慢上升,并在C级耀斑,等离子体射流和>75 keV的电子从绳中心逃逸到日冕时变得不稳定的证据。随着喷发的进行,在通量绳上方持续加速能量约为5 keV的电子,持续时间超过5分钟。在耀斑峰值时,一个电子加速点位于耀斑附近,而另一个电子加速点则被喷发的通量绳以高达400 km/s的速度驱动进入日冕。然后高能电子充满喷发的体积,最终允许通量绳腿从150- 445 MHz的射电源清晰成像。根据Joshi等人(2015)的分析,我们得出结论,高能电子的位置与磁扇脊结构内部的系绳切割或通量抵消情景的通量绳喷发一致。总的来说,我们的射电观测使我们能够更好地了解通量绳喷发及其相关电子加速站点的演变,从喷发开始到传播到日冕。
2016-09-06 astro-ph.SR
Geometric and magnetic properties of coronal flux ropes associated with CMEs leading to geomagnetic storms
我们研究了2011 - 2013年间发生的三次行星际日冕物质抛射(ICME),这些ICME都有磁云(MC)到达1 AU的明显特征,并研究了它们的太阳来源。将近日日冕磁绳的轴向磁场强度(B 0)与1AU处的MC的轴向磁场强度进行比较,发现假设磁绳自相似膨胀的1AU处的B 0的平均推断值比MC拟合结果的B 0值小一倍。此外,通过比较磁绳在太阳附近的初始取向和在1天文单位处的最终取向,我们发现这三个CME在通过行星际介质传播期间表现出超过80度的旋转。我们的研究表明,虽然近太阳的日冕磁通绳的磁性可以用来推断磁场强度的相关MC在1 AU,这是很难估计的MC轴的最终方向,以预测的ICME的地理有效性。
2018-05-29 astro-ph.SR
The Emergence of a Twisted Flux Tube into the Solar Atmosphere: Sunspot Rotations and the Formation of a Coronal Flux Rope
我们提出了一个三维模拟的动态出现的扭曲的磁通量管从太阳对流层的顶层到太阳大气和日冕。据发现,在短暂的初始阶段的磁通量出现期间,两极的双极区域成为分离和相交的光球管成为垂直的,显着的旋转运动设置在每个极性内。两个极性的旋转运动被发现扭曲了出现的字段的内部场线,使他们改变他们的方向成一个相反的配置(即从负极性指向正极性的中性线)。结果,在日冕中形成了具有S形、浸入的芯场的磁通绳,并且随着磁通绳足点的扭曲继续,磁通绳的中心在日冕中以增加的速度上升。两极的旋转运动是非线性扭转阿尔芬波沿着通量管传播的结果,它将显著的扭曲从通量管的内部部分传输到其扩张的冠状部分。这是一个基本的过程,其中扭曲的通量绳在日冕中发展,并增加扭曲和磁能,导致太阳爆发。
2009-03-06 astro-ph.SR
Complete replacement of magnetic flux in a flux rope during a coronal mass ejection
本研究通过观测发现一种源自S形暗条的磁通量绳形成喷发新机制,其磁通量经耀斑重联完全替换,足点位移且磁通量翻倍,挑战标准模型并凸显磁重联的三维特性。
2023-05-05 astro-ph.SR
How Many CMEs Have Flux Ropes? Deciphering the Signatures of Shocks, Flux Ropes, and Prominences in Coronagraph Observations of CMEs
我们打算对是否所有的日冕物质抛射(CME)都具有磁绳结构的问题提供一个全面的答案。为了实现这一目标,我们提出了一个综合的LASCO CME观测在过去的16年中,辅助三维MHD模拟的爆发模型,EUV和日冕观测从STEREO和SDO,和统计数据从修订LASCO CME数据库。我们认为,明亮的环路经常被视为日冕物质抛射的前沿是堆积在边界的喷发通量绳无论是否空腔,或更一般地说,一个3部分日冕物质抛射可以确定的结果。基于我们以前的工作白光冲击检测和支持的MHD模拟,我们确定了一种新类型的形态,“两个前线”形态。它由一个微弱的锋面和一个明亮的环状日冕物质抛射前缘组成。我们表明,暗锋是由密度压缩在波(或可能是冲击)前驱动的日冕物质抛射。我们还提出了高度详细的多波长EUV观测,澄清了在日冕空洞底部的日珥的相对定位与明确的磁绳结构。最后,我们直观地检查了完整的LASCO CME数据库的磁绳结构。在这个过程中,我们将事件分为两个明确的磁通绳类(“3部分”,“环”),射流和流出(没有明确的结构)。我们发现,至少有40%的观测到的日冕物质抛射具有明确的磁绳结构。我们提出了一个新的定义为磁绳日冕物质抛射(FR-CMEs)作为一个相干的磁性,扭转携带日冕结构的角宽度至少为40度,并能够达到超过10 Rsun的爆发时间尺度上的几分钟到几个小时。我们的结论是磁通绳是一种常见的发生在日冕物质抛射,并提出了一个挑战,…
2012-07-06 astro-ph.SR
The eruption of a small-scale emerging flux rope as the driver of an M-class flare and a coronal mass ejection
太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)是太阳中最强大的爆炸。它们是潜在破坏性空间天气条件的主要来源。然而,其启动的可能原因仍然存在争议。利用BBSO NST的高分辨率观测资料,结合太阳动力学观测站(SDO)的观测资料,我们观测到了一个大黑子附近出现的小尺度通量绳,它的爆发产生了M级耀斑和日冕物质抛射。静态非线性力自由场(NLFFF)外推以及日冕三维磁场动态演化的数据驱动MHD建模表明了小尺度磁绳的存在。在磁绳出现期间,观测到磁绳足点处的卫星太阳黑子旋转。与此同时,洛伦兹力、磁场能量、垂直电流和横向磁场在此阶段增加。来自磁通量出现和扭曲磁场的自由能足以为M级耀斑提供动力。这些观测首次呈现了从小尺度磁绳出现到太阳爆发产生的完整过程。
2017-07-01 astro-ph.SR
On the role of repetitive magnetic reconnections in evolution of magnetic flux-ropes in solar corona
帕克的静磁定理扩展到天体物理磁流体与大磁雷诺数支持不断再生的电流片,因此,自发的磁重联在时间上重现。因此,一个场景是可能的,重复重连提供了一个自主的机制,管理出现的相干结构的天体物理磁流体。在这项工作中,这样的情况下进行了探讨与静磁定理相称的数值计算。特别是,计算探索的磁通绳的演变所管辖的重复重联的磁几何形状类似的两极循环的日冕。揭示的形态的演变过程,包括发病和上升的绳子,重联的位置和相关的拓扑结构的磁场线,同意与观察,从而证实物理现实的倡导机制。
2016-09-27 astro-ph.SR
Solar Magnetic Flux Ropes
日冕物质抛射最可能的初始磁位形是由扭曲的磁力线组成的磁绳,充满了整个暗冕腔的体积。通量绳可以在日冕磁场中保持稳定平衡数周甚至数月,但突然它们失去了稳定性,并以高速爆发。它们向不稳定相的转变取决于磁通绳的参数(即,总电流、扭曲、质量负载等),以及周围日冕磁场的性质。其中一个主要的控制因素是日冕磁场的垂直梯度,它被估计为衰变指数(n)。冷的致密日珥物质可以收集在螺旋通量管的下部。因此,灯丝是日冕中通量绳的良好示踪剂,在爆发开始之前很久就可以看到。通过比较观测到的暗条高度和计算出的衰变指数分布,可以估计暗条爆发和随后的日冕物质抛射的前景。本文综述了磁通量绳的形成、稳定相和不稳定相、爆发条件,并讨论了日冕中磁通量绳的物理意义。
2015-01-12 astro-ph.SR
Solar Cycle Variation of Magnetic Flux Ropes in a Quasi-Static Coronal Evolution Model
太阳日冕中的电流和磁螺旋度的结构与11年周期的太阳活动密切相关,但人们对此知之甚少。作为一种替代传统的无电流的“势场”外推,我们调查的全球日冕磁场,这是非潜在的和时间依赖性的模型,以下的建立和运输的磁螺旋度由于通量出现和大规模的光球运动。这种螺旋性集中成扭曲的磁通量绳,可能会失去平衡而被弹射出去。在这里,我们考虑如何通过这个模型预测的磁结构,特别是通量绳变化的太阳活动周期,根据光球输入数据从周期23的六个时期。通量绳的数量从最小值到最大值增加一倍,遵循光球极性反转线的总长度。然而,磁绳喷射的数量增加了八倍,以下活跃地区的出现率。这与观测到的日冕物质抛射的周期调制大致一致,尽管模拟中抛射的实际速率约为观测事件速率的五分之一。该模型预测,即使在最低限度,差异旋转将产生剪切,非潜在的,在所有纬度的磁结构。
2010-03-24 astro-ph.SR
How Common are Hot Magnetic Flux Ropes in the Low Solar Corona? A Statistical Study of EUV Observations
利用太阳动力学观测站(SDO)大气成像组件(AIA)131、171和304 A的观测数据,对141个M级和X级太阳耀斑中的热流绳进行了研究。一半的耀斑与日冕物质抛射(CME)有关。我们调查的目的是评估大耀斑中热流绳的频率,而不管它们相对于爆发开始的形成时间。使用形态学标准在131 A图像中识别通量绳,并且通过它们在较冷的171和304 A通带中的不存在来确认它们的高温。我们发现热通量绳在我们的45个事件(耀斑的32%),其中11个与局限耀斑,而其余34个与爆发耀斑。因此,几乎一半(49%)的喷发事件涉及热通量绳配置。补充的日出型X射线望远镜(XRT)数据的使用表明,这些百分比应被视为在大耀斑的热流绳的实际发生率的下限。
2015-07-14 astro-ph.SR
Modeling the initiation of the 2006 December 13 coronal mass ejection in AR 10930: the structure and dynamics of the erupting flux rope
利用三维磁流体动力学(MHD)方法模拟了2006年12月13日在新出现的δ黑子活动区NOAA 10930发生的日冕物质抛射(CME)。模拟的设置类似于Fan(2011)之前的模拟,但具有显著加宽的模拟域以适应宽CME。模拟结果表明,CME可能是由于出现了一个东西向的扭曲通量绳,其正的,随后出现的极对应于观测到的正旋转太阳黑子出现对南部边缘的占主导地位的预先存在的负太阳黑子。模拟中爆发的磁通绳加速到超过1500公里/秒的终端速度,并经历了近180度的逆时针旋转,使得其前部和侧翼都表现出指向南方的磁场,解释了在磁云中观察到的南向磁场撞击地球。随着持续驱动的通量出现,源区日冕磁场也显示了一个日冕通量绳的改造下的耀斑电流片的爆发通量绳,准备第二次爆发。这可能解释了第二天在同一地区发生的另一次X级爆发性耀斑的形成。
2016-04-19 astro-ph.SR
Evolution of a Coronal Twisted Flux Rope
利用2007年1月14 - 18日对NOAA AR10938的多仪器观测,研究了一个具有多个交叉点的磁力线系统的演化,这暗示了一个扭曲的日冕通量绳。GOES在1月16日大约2:35 UT记录的C级耀斑导致结构变亮,这在2:46 UT的Hinode/EIS数据,2:50 UT后的Hinode/XRT和3:30 UT的{\emph{STEREO}}/SECCHI/EUVI图像中可以看到。304张照片显示,在耀斑之前和之后,沿着明亮的结构存在快速演变的暗纤维。几个小时后形成了一个更致密的结构,并持续了几天,形成了一段倒S形的细丝。目前的一组数据是高度暗示的存在下扭曲的磁通绳之前,在同一位置的灯丝段的形成。
2009-02-03 astro-ph.SR
Is flux rope a necessary condition for the progenitor of coronal mass ejections?
在大多数日冕物质抛射(CME)中存在磁通量绳结构。然而,长期以来,人们一直在争论是否存在的磁通绳喷发前或喷发期间通过磁重联形成。由于我们缺乏对喷发前结构(如太阳灯丝)中磁场的常规测量,争议一直在继续。然而,最近提出了一种间接的方法来推断磁场配置的基础上的螺旋度的符号和轴承方向的细丝倒刺。本文将该方法应用于2014年9月2日和2011年3月7日的两个爆发暗条事件,发现第一个暗条由磁通量绳支撑,第二个暗条由剪切拱廊支撑,即,第一个是反极性灯丝,第二个是正极性灯丝。通过对这两个暗条中磁位形的确定,我们强调磁绳不是前CME结构的必要条件。
2015-11-05 astro-ph.SR
Direct Observation of A Large-scale CME Flux Rope Event Arising from an Unwinding Coronal Jet
日冕物质抛射(CME)和日冕喷流是两种常见的太阳爆发现象,它们往往独立地发生在不同的空间尺度上。在这项工作中,我们提出了一个立体观测的大规模CME磁绳所产生的解旋井喷喷流在多极复杂的磁系统。基于多波段观测分析,我们发现整个事件始于一个小暗条,它的喷发发生在一系列同源喷流之后的日冕间歇泉地点。借助于磁场外推,它揭示了日冕间歇泉网站上形成一个细长的相反极性的接口,在那里的紧急驱动的光球通量抵消和重复重联负责那些以前经常性的射流,也有助于最终的灯丝不稳定。通过与上覆场的相互作用,爆发的暗条折断了它的一条腿,导致了一个解旋的井喷喷流。我们的估计表明,大约1.4 $-$ 2.0圈的扭曲释放在其喷气螺旋。喷流螺旋中这种显著的扭转输送迅速地从喷流底部到远处产生了一个新生的更大规模的通量绳。在形成后不久,这个大规模的通量绳向外冕爆发,导致地球定向的CME。在其源区,连续形成两组明显的耀斑后环,表明这次喷发涉及两个阶段的耀斑磁重联。这项工作不仅揭示了不同爆发活动之间的真实磁耦合过程,而且为理解太阳爆发期间大规模CME通量绳的产生提供了新的线索。
2021-02-26 astro-ph.SR
Flux rope formation through flux cancellation of sheared coronal arcades in a 3D convectively-driven MHD simulation
University of Oslo(奥斯陆大学);Sorbonne Université, Observatoire de Paris-PSL, École Polytechnique, IP Paris, CNRS, Laboratoire de Physique des Plasmas(索邦大学,巴黎天文台-PSL,巴黎综合理工学院,IP巴黎,法国国家科学研究中心,等离子体物理实验室)
本研究通过三维对流驱动的MHD模拟,探讨了光球层磁通量抵消如何形成日冕磁通绳,发现其过程复杂且非所有磁通量抵消均直接相关。
2025-12-23 astro-ph.SR
Evolution of Magnetic Helicity During Eruptive Flares and Coronal Mass Ejections
在爆发性太阳耀斑和日冕物质抛射期间,具有大量过剩磁能的非盆状磁弧变得不稳定并重新连接。它产生了一个扭曲的喷发通量绳,并留下了一个剪切的热日冕环拱廊。我们建议:喷发磁绳的扭转可以由磁通量和磁螺旋度的守恒以及磁螺旋度的均分来确定。它取决于喷发前初始构造的几何形状。两种情况下被认为是,在第一个磁通绳是不存在的最初,但在喷发过程中创建的重联。在第二种情况下,磁通绳是目前在拱廊下的喷发前状态,和喷发和重联的影响是增加一定量的磁螺旋度,这取决于磁通的绳子和拱廊和几何形状。
2016-07-13 astro-ph.SR
On-disc Observations of Flux Rope Formation Prior to its Eruption
日冕物质抛射(CME)是太阳活动的主要表现形式之一,可导致严重的空间天气效应。因此,至关重要的是要努力能够预测其发生。然而,CME形成和喷发的许多方面仍不清楚,包括磁通量绳是否在喷发开始前存在,以及导致CME发生的关键机制。在这项工作中,预爆发的日冕配置的活动区,产生了行星际日冕物质抛射与明确的磁通量绳结构在1 AU的研究。在爆发前两个小时的极紫外线(EUV)数据中出现了一个前向S S形(SOL 2012 -06-14),这被解释为在爆发前形成的右手通量绳的特征。耀斑带和EUV调光用于推断磁通绳足点的位置。这些位置,加上全球磁通量分布的观测结果,表明新出现的磁通量和预先存在的太阳黑子场之间的相互作用,在爆发前几天可能使日冕通量绳形成通过系绳切割样重连。成分分析表明,通量绳有日冕等离子体成分,支持我们的解释,通过磁重联在日冕中形成的通量绳。一旦形成,通量绳在作为CME爆发之前保持稳定2小时。
2017-03-31 astro-ph.SR
Electric Current Equilibrium in the Corona
双曲线磁通管位形包含一个空点以下的磁通绳被认为是一个预爆发状态的日冕物质抛射,同时开始耀斑。我们证明,这种配置是不稳定的,不能存在很长一段时间在太阳日冕。这个推论是从一般平衡条件和分析磁通绳平衡的简单模型得出的。日冕中稳定的磁通绳平衡的直接结果是色球层中水平场分布的分界线。它们可以被认为是色球原纤维模式中的特定“人字形结构”。
2013-02-18 astro-ph.SR
The SLED project and the dynamics of coronal flux ropes
研究热日冕等离子体的动力学对于了解各种空间天气现象和深入分析日冕的全球加热至关重要。我们在这里提出的数值模拟观测沿环路(简单的半圆形通量绳)的虹吸流,以证明太阳能谱线发射多普勒仪(SLED),一个新的仪器正在建设成像光谱的能力。它基于多通道减法双通(MSDP)技术,结合了滤光片和狭缝光谱仪的优点。SLED将观测FeX 637.4 nm和FeXIV 530.3 nm禁谱线中的日冕结构,并将以高精度(50 m/s)和节奏(1 Hz)测量高达150 km/s的多普勒频移。它被优化用于研究快速演化事件的动力学,如耀斑或日冕物质抛射(CME),以及用于检测高频波。观测将在Lomnicky Stit天文台(LSO)的日冕仪上进行,由于SLED是一种便携式仪器,因此也将在日全食期间进行观测。
2021-08-30 astro-ph.SR
Evolution of the Coronal Magnetic Configurations Including a Current-Carrying Flux Rope in Response to the Change in the Background Field
我们调查的磁通绳的平衡高度,其内部平衡在一个现实的等离子体环境进行数值模拟的系统,包括载流磁通绳的演变。我们发现磁绳的平衡高度近似为背景场相对强度的幂律函数。我们的模拟表明,磁通绳可以更容易地从较弱的背景场逃逸。这进一步证实了感兴趣的磁配置中的灾难可以由背景场强度的降低触发。我们的结果表明,它需要一段时间才能达到内部平衡依赖于磁通绳的初始状态。当磁绳的初始状态从理论平衡曲线的稳定分支开始时,由于磁绳内部平衡的调整,磁绳内部的等离子体流保持很小,并且不会持续很长时间。研究结果还证实了磁绳初始半径对磁绳演化的影响,初始半径越大的磁绳越容易爆发。此外,通过使用真实的等离子体环境和更高的分辨率在我们的模拟中,我们注意到一些不同的字符相比,以前的研究在福布斯(1990年)。
2014-06-24 astro-ph.SR
Observing Flux Rope Formation During the Impulsive Phase of a Solar Eruption
磁通量绳被认为是日冕物质抛射(CME)的重要组成部分。虽然有很多观测证据表明爆发后存在磁绳,从日冕物质抛射的遥感图像或现场太阳风数据中可以看出,在日冕物质抛射脉冲阶段直接观测到通量绳的情况很少。在这封信中,我们提出了一个明确的观测通量绳仍然在形成阶段的低日冕。感兴趣的CME发生在2010年11月3日的东翼上方,足点部分被阻挡。在AIA 131毫米波通带内,磁绳是一团明亮的热等离子体(峰值温度约为11 MK),从源活动区的核心上升,迅速向外移动并向上拉伸周围的背景磁场。拉伸的磁场似乎在核心后面弯曲,类似于爆发耀斑中的经典磁重联场景。另一方面,在AIA 211 λ通带(2.0 MK)和171 λ通带(0.6 MK)中,磁绳表现为暗腔;在这些相对较冷的温度带中,明亮的边缘明显包围着暗腔。明亮的边缘可能代表了周围日冕等离子体被膨胀的通量绳压缩的堆积。在AIA多个温度带中看到的复合结构与相应的日冕图像非常相似,由明亮的前缘和黑暗的空腔组成,通常被认为是通量绳。
2011-03-25 astro-ph.SR
Direct Evidence for a Fast CME Driven by the Prior Formation and Subsequent Destabilization of a Magnetic Flux Rope
磁通量绳在日冕物质抛射(CME)物理学中发挥着核心作用。虽然大多数日冕物质抛射的日冕观测都推断出磁通绳拓扑结构,但关于磁通绳是否预先存在或是否在喷发过程中形成的激烈争论仍然存在。在这里,我们提出了一个详细的分析极紫外线观测形成的通量绳在一个封闭的耀斑约7小时后,由喷射的通量绳和爆发性耀斑。这两次耀斑发生在2012年7月18日和19日。第二个事件释放了快速(> 1000 km/s)的CME。我们提出的第一个直接证据的快速日冕物质抛射驱动的前形成和不稳定的日冕磁通量绳期间形成的封闭耀斑7月18日。
2012-11-30 astro-ph.SR
Solar Eruptions Triggered by Flux Emergence Below or Near a Coronal Flux Rope
本文通过MHD模拟研究磁通量浮现触发日冕磁绳爆发的条件,识别出三种演化机制,并探讨了浮现磁通量位置和方向对爆发触发的影响。
2023-12-21 astro-ph.SR
Solar magnetic flux rope eruptions caused by inverse flux feeding processes
本文使用2.5维磁流体动力学模型模拟发现,反向磁通量供给同样能通过积累总无符号轴向磁通量触发太阳日冕磁通量绳爆发,并证明调控爆发起始的是无符号而非带符号轴向磁通量。
2025-08-12 astro-ph.SR
Eruptivity Criteria for Two-dimensional Magnetic Flux Ropes in the Solar Corona
我们应用磁摩擦的方法来调查的数量或数量可以最好地预测一个磁不变的磁通量绳的平衡损失。通量绳的产生自洽的通量抵消相结合的逐渐脚点剪切的冠状拱廊是开放的外边界。这个模型模拟了太阳上正在衰减的活动区域的磁场。这样一个模型允许两种类型的喷发:由剪切和松弛的覆盖拱廊,和主要的低洼的日冕通量绳的大爆发所造成的小事件。通过参数的研究,我们发现,最好的预测主要的爆发不是由个人的数量,而是由阈值的比率,无论是磁能量或相对磁螺旋度的平方绳电流。我们展示了如何适当地定义后一个量的磁不变的磁场,以及最近推出的三维磁场的相关喷发指数。在以往的配置研究相比,我们发现,喷发指数只有一个弱的预测能力,事实上是较低的喷发前,而不是更高。这是因为叠加的背景磁场与拱廊本身具有相同的方向。因此,我们提出,有一类太阳爆发,不能预测的高爆发指数。
2022-03-15 astro-ph.SR
A Sun-to-Earth analysis of magnetic helicity of the 17-18 March 2013 interplanetary coronal mass ejection
我们比较了2013年3月17-18日行星际日冕物质抛射(ICME)通量绳在1 AU和太阳对应物中的磁螺旋度。前身日冕物质抛射(CME)于2013年3月15日从NOAA活动区11692爆发,并与M1.1耀斑有关。我们使用喷发后拱廊(PEA)方法(Gopalswamy et al. 2017 a)导出源区重联通量,该方法使用光球磁图和PEA下的面积。通过对白光日冕物质抛射观测的正演模拟,得到了近太阳磁绳的几何特性。结合几何特性和重联通量,我们提取了CME通量绳的磁性(Gopalswamy等人,2017 b)。我们推导出磁螺旋度的磁通绳使用其磁性和几何性质获得的太阳附近,并在1 AU。我们使用一个常数-α无力圆柱形磁绳模型来拟合现场观测数据,以获得1-AU ICME的磁性和几何信息。我们发现ICME和CME之间的螺旋度的振幅和符号有很好的对应关系,假设一个半圆形(半环面)的ICME通量绳的长度为π AU。我们发现,在1 AU的总通量绳螺旋度的约83%是由低日冕中的磁重联注入的。讨论了磁绳长度的假设对磁螺度的影响。这项研究通过日地系统连接磁通量绳的螺旋度,对于行星际介质中螺旋度的起源和1天文单位处ICME通量绳的拓扑结构及其空间天气后果具有重要意义。
2017-12-04 astro-ph.SR
Observational signatures of a kink-unstable coronal flux rope using Hinode/EIS
通过正演模拟研究了扭结不稳定日冕通量绳的能量释放和能量输运特征。合成强度和多普勒地图生成的三维数值模拟。CHIANTI数据库用于计算覆盖环路热范围的三条Hinode/EIS发射线的强度。模拟分辨率下的强度和多普勒速度在空间上退化为Hinode/EIS像素大小(1 \arcsec),使用高斯点扩散函数(3 \arcsec)进行卷积,并曝光50秒的特征时间。对光栅(移动狭缝)和静坐凝视(静止狭缝)产生的合成图像进行分析,以找到扭曲通量和相关不稳定性的签名。我们发现,有几个质量的扭结不稳定的日冕通量绳,可以检测到观测使用Hinode/EIS,即增长的环路半径,增加强度对径向边缘的环路,和多普勒速度以下的内部扭曲的磁场线。然而,EIS无法解析模拟中存在的小的瞬态特征,例如小规模重连的位点(例如纳米片)。
2017-05-15 astro-ph.SR
Upward and downward catastrophes of coronal magnetic flux ropes in quadrupolar magnetic fields
日冕磁通量绳与大尺度太阳活动密切相关。利用笛卡尔坐标系下的2.5维含时理想磁流体动力学(MHD)模型,对不同光球通量分布的全封闭四极磁场中磁绳系统的演化进行了数值模拟.结果表明,当光球通量向极性反转线集中程度不太高,背景场对系统的约束不太弱时,系统的平衡态分为两个分支:下分支为绳状体贴在光球上,上分支为绳状体悬浮在日冕中.这两个分支由向上突变(从下分支到上分支)和向下突变(从上分支到下分支)连接。我们的模拟结果表明,在四极场中同时存在向上和向下的灾变,这些灾变可能是无力的,也可能是非无力的。这两种灾变的存在和性质受光球通量分布的影响,向下灾变总是与向上灾变成对出现。通过比较灾变和非灾变情况下的衰变指数,我们推断出环面不稳定可能是灾变系统的一个必要条件,但不是充分条件。
2017-11-21 astro-ph.SR
Temperature Tomography of a Coronal Sigmoid Supporting the Gradual Formation of a Flux Rope
本文报告了利用日出号航天器上的极紫外成像光谱仪和X射线望远镜以及STEREO上的极紫外成像仪对S形日冕源进行的多波长观测。结果表明,在T>2 MK时,热弧为J型,在T~ 1.3MK时,热弧为S型。S形结构的中间部分沿着光球场的极性反转线延伸,桥接了弧之间的间隙。通量抵消发生在光球层的同一位置。S形在活动区的逐渐衰减阶段形成,不经历喷发。这些发现对应于磁弓内部的拓扑变换逐渐形成或增强的磁通绳的预期签名。在这样的转变中,在绳的外通量壳层中新形成的螺旋场线上的等离子体(投影中为S形)预计一旦它们的父场线对(投影中为双J形)的重连完成就将进入冷却阶段。因此,这些数据支持这样的猜想,即在爆发活动之前,通量绳可以存在于日冕中。
2009-04-30 astro-ph.SR
A Model for Flux Rope Formation and Disconnection in Pseudostreamer Coronal Mass Ejections
本研究通过磁流体动力学模拟,揭示了伪冕流日冕物质抛射的通量绳形成与断开机制,阐明其磁演化与日冕射流一致、形态有别于盔状冕流CME,支持其为独立爆发类别的结论。
2024-09-12 astro-ph.SR
Plasma evolution within an erupting coronal cavity
冠状腔先前已被观察到与长寿的静态灯丝,并被认为是对应于相关的磁通量绳。虽然标准的耀斑模型预测了一个对应于爆发的通量绳的日冕空洞,但这些只是使用宽带成像数据观察到的,限制了对天空平面的分析。我们提出了一套独特的光谱观测的活动区灯丝看到爆发在太阳边缘的极紫外线(EUV)。空洞爆发并迅速扩大,上升阶段的变化与相关耀斑的非热电子能量通量的增加同时发生。热的和冷的粘性物质被观察到随着爆发的通量绳上升,当空腔出现时突然消失。虽然强烈的蓝移等离子体继续被观察到从爆发的通量绳的顶点流出,但这种流出很快就停止了。这些结果表明,突然注入的能量从耀斑下方迫使快速喷发和膨胀的磁通绳,驱动强大的等离子体流,导致了一个低密度的对流磁通绳的爆发。
2018-02-05 astro-ph.SR
Eruptivity Criteria for Solar Coronal Flux Ropes in Magnetohydrodynamic and Magnetofrictional Models
本研究针对太阳日冕磁通量绳喷发预测问题,通过三种模型设置开展大量参数模拟,发现经相对螺旋度归一化的轴向电流平方是最稳定的喷发预测标量,喷发指数变体也表现良好。
2023-08-26 astro-ph.SR
Identifying Footpoints of Pre-eruptive and Coronal Mass Ejection Flux Ropes with Sunspot Scars
本研究发现太阳黑子本影中的“太阳黑子疤痕”结构可标志爆发前及CME磁通量绳足点边缘,为仅用光球观测识别足点及研究其演化提供新方法。
2023-10-20 astro-ph.SR
Coronal Flux Ropes and their Interplanetary Counterparts
我们报告的一项研究,比较从喷发数据推断出的日冕通量绳与从原位数据构建的行星际同行。喷发数据包括源区磁场、喷发后弧和日冕物质抛射(CME)。通量绳适合于2011年和2012年协调数据分析研讨会(CDAW)考虑的行星际CME(ICME)。我们计算了每一次相关的太阳爆发所涉及的总重连通量,发现它与耀斑性质、CME运动学和ICME性质密切相关。通过对白光日冕观测数据进行磁绳拟合,得到了磁绳的几何性质,并加入了由重联通量导出的磁性质。我们发现在给定的日心距下日冕中的CME磁场明显高于周围的磁场。磁绳磁场强度的径向依赖性比环境磁场的径向依赖性快。日冕磁绳的磁场强度也与根据现场数据构建的行星际磁绳中的磁场强度相关,并与ICME中观测到的峰值磁场强度相关。观测到的MCs峰值场强之间的相关性的物理原因是更高的磁场含量在更快的日冕通量绳,并最终在喷发区域较高的重联通量。根据喷发数据和日冕观测构建的磁通量绳提供了一个现实的输入,可供各种模型用于预测地球和日光层其他目的地的ICME的磁性。
2017-05-29 astro-ph.SR physics.space-ph
Non-equilibrium Flux Rope Formation by Confined Flares Preceding a Solar Coronal Mass Ejection
我们提出的证据表明,磁通量绳形成之前,日冕物质抛射(CME)和相关的长时间耀斑在一对前封闭的爆发和相关的脉冲耀斑在一个复合事件在NOAA活动区12371。极端紫外图像和外推的非线性无力场表明,前两个脉冲耀斑SOL 2015 -06- 21 T01:42是由高度剪切的低位通量(可能是种子通量绳)的局限喷发造成的。喷发产生了一个垂直的电流片,其中磁重联产生耀斑带和环,一个非热微波源,和一个S形热通道,只能解释为一个磁通量绳。直到随后的长时间耀斑,SOL 2015 -06- 21 T02:36,S形的肘部扩张,而其中心保持静止,表明非平衡但尚未不稳定。在局限喷发过程中的“耀斑重联”类似于“绳索切割重联”,其绳索的通量馈送导致不稳定。随后的全面爆发被视为整个热通道的加速上升,无缝地演变成快速的晕CME。无论是封闭的和喷出的爆发是一致的,从该地区的两个尺度的磁结构的结果的下降衰减指数配置文件中的环面不稳定的发病。我们认为,形成或增强的非平衡,但稳定的磁通绳的局限喷发是一个通用的过程发生在许多CME之前。
2021-01-07 astro-ph.SR
Stellar Differential Rotation and Coronal Timescales
我们研究了恒星日冕演化的时间尺度对表面差异旋转和扩散的响应。为了量化这一点,我们研究的形成时间和寿命的磁通量绳在一个衰减的双极有源区。我们应用一个磁通量输运模型来描述恒星光球场的演化,并利用这个模型通过磁摩擦技术来驱动日冕磁场的演化。增加差动旋转(即减少赤道极重叠时间)减少磁通绳形成时间。我们发现,形成时间是依赖于几何平均的搭接时间和表面扩散时标。相反,磁通绳的寿命与搭接时间成正比。有了这一点,恒星上的通量绳的差异旋转超过太阳值的八倍,寿命不到两天。因此,我们建议,像太阳一样的静态磁场的功能可能不容易观察到这样的恒星,作为主机的冷等离子体的磁通绳的寿命是非常短的。我们的结论是,这样高的差异旋转的恒星可能有非常动态的日冕。
2014-07-12 astro-ph.SR
A new technique for observationally derived boundary conditions for space weather
近年来,空间天气研究的重点是开发预测日冕物质抛射(CME)到达地球的时间和性质的建模技术。本文的目的是提出一种新的建模技术,适用于下一代的空间天气预测工具,既有效又准确。新方法的目的是提供行星际空间天气预报模型与精确的时间依赖性边界条件的爆发磁通量绳在太阳日冕上部。为了产生边界条件,我们耦合两种不同的建模技术,MHD模拟和准静态非势演化模型。两者都适用于覆盖整个太阳表面的空间域。非势模型利用观测到的天气磁图的时间序列来驱动日冕磁场的非势准静态演化。这使我们能够跟踪磁通量绳平衡的形成和损失。在此之后,MHD模拟捕捉爆发通量绳的动态演变。本文着重于磁流体动力学模拟的磁通绳弹射到4 $R_\odot$。我们首先提出了一种技术,用于指定的爆发前的等离子体的电晕特性。接下来,随时间变化的MHD模拟描述了两个磁通绳的喷射,其产生在4 $R_{\odot}$的磁场和等离子体的随时间变化的边界条件。在本文中,我们表明,准静态非势磁场模拟和全时相关的MHD模拟的双重使用可以产生逼真的非均匀边界条件的空间天气预报工具。在制作一个全面运作的模型之前,仍有一些技术和科学挑战需要解决。
2018-02-21 astro-ph.SR
Observations of CMEs and Models of the Eruptive Corona
目前关于日冕物质抛射内部结构的理论观点认为,磁绳是日冕物质抛射结构的核心,这一点在遥感和现场观测中都得到了相当大的支持。通量绳的性质也与喷发后的拱廊与高温等离子体和到达地球的CME内观察到的电荷状态一致。用磁环膨胀来解释没有磁绳的日冕物质抛射的模型是不可行的,因为它与日冕物质抛射的运动学和太阳附近的耀斑性质相矛盾。通量绳是快速的,它驱动一个冲击,所以如果把冲击鞘包括到CSHKP模型中,CME的全球图像就变得完整了。
2013-03-30 astro-ph.SR
Self-similar expansion of solar coronal mass ejections: implications for Lorentz self-force driving
我们使用Thernisien,Vourlidas \& Howard(2009)的GCS拟合方法,在STEREO卫星上的SECCHI日冕仪的视场中检查了几个具有良好观测的通量绳特征的CME的传播。我们发现它们传播的方式近似于自相似;即,磁通绳短半径与其长半径的比率($κ$)随时间保持近似恒定。我们使用这种观察的自相似性得出的结论,局部桨距角($γ$)的磁通绳磁场和电流密度${\mathbf J}$和磁场${\mathbf B}$之间的失准角($χ$)。我们的研究结果表明,磁场和电流配置内的磁通绳偏离基本上从一个无力的状态,在典型的日冕物质抛射领域的观点,验证的想法CME被驱动的洛伦兹自作用力。
2014-06-02 astro-ph.SR
Confined and eruptive catastrophes of solar magnetic flux ropes caused by mass loading and unloading
日冕磁通量绳是太阳大规模爆发活动的核心结构,对日地系统产生巨大的影响。以往的研究表明,日冕磁绳系统的磁特性变化可能导致磁绳的灾变,从而引发太阳爆发活动。由于磁通绳的总质量也起着重要的作用,在稳定的绳子,我们使用2.5维磁流体动力学(MHD)的数值模拟在这封信中调查如何磁通绳演变为它的总质量变化。结果表明,在磁绳系统中,当磁绳的总质量降低时,磁绳系统会发生向上的突变,即磁绳向上跳跃,释放出磁能量。这表明,质量卸载过程可以启动磁绳的爆发。此外,当系统不太扩散时,也有一个向下(受限)的灾难,这可能是由质量加载过程引起的,通过该过程,总质量累积。然而,在向下的灾难期间,磁能增加,这表明质量加载过程可能导致有限的活动,这可能有助于在日冕爆发开始之前储存能量。
2021-08-20 astro-ph.SR
Eruption and propagation of twisted flux ropes from the base of the solar corona to 1 au
行星际日冕物质抛射(ICME)起源于我们恒星大气层中复杂磁性结构的爆发。确定ICME的一般性质及其与太阳风相互作用的核心物理过程是一项艰巨的任务,特别是仅使用一维原位剖面。因此,这些现象仍然没有得到很好的理解。在这项研究中,我们模拟了一组磁通绳的传播,以了解一些发生在ICME传播过程中的物理过程,如它们的生长或旋转。我们提出了一套磁通绳在一个简化的太阳风的传播模拟。我们考虑不同的磁场强度和大小在喷发的开始,并表征其影响的性质的磁通绳在其传播过程中。我们使用三维MHD模块的PLUTO代码的自适应网格细化网格。磁绳传播过程中的磁场演化符合现场观测的演化规律。我们还模拟了航天器在地球上测量的原位剖面,并与统计研究的结果进行了比较。我们发现在这些研究中获得的模拟原位配置文件和典型的配置文件之间有很好的匹配。在其传播过程中,通量绳与风的磁场相互作用,但在用合成卫星交叉点进行分析时,仍然显示出ICME的真实特征。我们还表明,磁通绳具有不同的形状和方向,可以导致类似的一维交叉。这保证了在使用一维交叉提取ICME的磁拓扑时要小心。
2022-11-04 astro-ph.SR
Pre-Eruptive Magnetic Reconnection within a Multi-Flux-Rope System in the Solar Corona
日冕经常被日冕物质抛射(CME)破坏,其核心结构被认为是由螺旋磁场组成的磁绳。这已经成为一个“标准”的图片,虽然它仍然是难以捉摸的通量绳的形成和演变向喷发。虽然1/3的喷射物通过航天器显示出磁通绳结构,其余的具有复杂的磁场。它们也是从一个相干的磁通绳中产生的吗?在这里,我们调查了一个复杂的喷出物的源区,重点是一个耀斑的前兆与明确的签名磁重联,即,非热电子、燃烧的等离子体和双向流出的斑点。借助于非线性无力场模型,我们得出结论,重联发生在一个系统的多个编织磁通绳具有不同程度的相干性。这一观测表明了内部结构和动力学在理解CME和预测其对地球的影响方面的重要性。
2018-03-12 astro-ph.SR physics.space-ph
Observationally quantified reconnection providing a viable mechanism for active region coronal heating
太阳日冕的加热已经被解释为几种不同的机制,包括波耗散和磁重联。虽然两者都被证明能够提供必要的电力,但都没有被用于由测量输入提供的观测的定量模型。在这里,我们表明,脉冲重联是能够产生一个活跃的区域电晕同意定性和定量的极紫外观测。我们计算了与磁足点和光球等离子体之间的速度差成正比的加热功率,称为非理想速度。发现日冕中重新连接的通量元素的长度尺度约为160 km。模型电晕的差分发射测量与使用多波长图像导出的测量一致。合成的极紫外线图像在环占主导地位的外观和强度直方图上都与观测结果相似。这项工作提供了令人信服的证据,脉冲重连事件是一个可行的机制加热日冕。
2018-02-17 astro-ph.SR
Flux-Rope Twist in Eruptive Flares and CMEs: due to Zipper and Main-Phase Reconnection
本文讨论了在爆发性耀斑或日冕物质抛射中,扭曲通量管爆发时的三维重联性质。重联有两个阶段:首先,3D“拉链重联”沿着初始日冕弧传播,平行于极性反转线(PIL),然后,在爆发期间,在通量绳周围的低日冕中,随后的准2D“主相重联”产生日冕环和色球带,它们沿着垂直于PIL的方向远离PIL传播。拉链重新连接产生了大约一圈的扭曲磁通绳($2π$扭曲弧度),然后主相重新连接建立了具有几圈相对均匀扭曲的喷发磁通绳的主体。第二种情况是从拱廊下预先存在的通量绳开始。在这里,拉链相可以产生具有许多匝的核心,这些匝取决于新形成的耀斑带和新的通量绳中的磁通量的比率。主相重连然后在扭曲的中心纤芯上增加一层大致均匀的扭曲。相位和场景都以简单的方式建模,假设初始磁通量沿PIL分段。该模型利用磁螺旋度守恒和磁通守恒,以及磁螺旋度均分,推导出喷发磁绳的初始几何形状的扭曲。行星际观测表明,一些磁通绳具有相当均匀的扭曲,这可能是当拉链相和任何预先存在的磁通绳具有小或中等扭曲(高达一圈或两圈)时产生的。其他行星际通量绳具有高度扭曲的芯(多达五圈),当存在预先存在的通量绳和产生大量额外扭曲的活动拉链相时,可以产生这种芯。
2016-12-31 astro-ph.SR