利用界面区成像光谱仪(IRIS)对宁静太阳(QS)的观测,研究了光球过渡区(TR)中声波的传播。我们选取了几条IRIS谱线,包括光球层(Mn { \sc i} 2801.25~ K)、色球层(Mg { \sc ii} k 2796.35~ K)和TR(C { \sc ii} 1334.53~ K),研究了声波在光球层和色球层之间的传播.几分钟的振荡(即,周期为1.6 - 4.0分钟)成功地从光球层传播到色球层,这是由正相位滞后的优势所证实的。然而,在更高的周期制度(即,大于$\approx$ 4.5分钟),则向下传播占主导地位是由负相位滞后所明显的。波的广谱(即,2.5-6.0分钟)从色球层自由向上传播到TR。我们发现只有大约45%的位置(70%)显示色球层和TR之间的相关性。我们的结果表明,色球层/TR内观测到的3分钟振荡的根源位于光球层。观测还表明,5分钟振荡从色球层向下传播。\textbf{However, some locations within QS also show successful propagation of 5 minute oscillations as revealed by positive phase lags, which might be the result of magnetic field}。此外,我们的研究结果清楚地表明,一个显着的权力,从2.5到6.0分钟的时间范围内,太阳色球自由传输到TR触发大气振荡。我们的观测结果的理论意义进行了讨论。
英文摘要:
We investigate the Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) observations of the quiet-Sun (QS) to understand the propagation of acoustic waves in transition region (TR) from photosphere. We selected a few IRIS spectral lines, which include the photospheric (Mn~{\sc i} 2801.25~Å), chromospheric (Mg~{\sc ii} k 2796.35~Å) and TR (C~{\sc ii} 1334.53~Å), to investigate the acoustic wave propagation.The wavelet cross-spectrum reveals significant coherence (about 70\% locations) between photosphere and chromosphere. Few minutes oscillations (i.e., period range from 1.6 to 4.0 minutes) successfully propagate into chromosphere from photosphere, which is confirmed by dominance of positive phase lags. However, in higher period regime (i.e., greater than $\approx$ 4.5 minutes), the downward propagation dominates is evident by negative phase lags. The broad spectrum of waves (i.e., 2.5-6.0 minutes) propagates freely upwards from chromosphere to TR. We find that only about 45\% locations (out of 70\%) show correlation between chromosphere and TR. Our results indicate that roots of 3 minutes oscillations observed within chromosphere/TR are located in photosphere. Observations also demonstrate that 5 minute oscillations propagate downward from chromosphere. \textbf{However, some locations within QS also show successful propagation of 5 minute oscillations as revealed by positive phase lags, which might be the result of magnetic field}. In addition, our results clearly show that a significant power, within period ranging from 2.5 to 6.0 minutes, of solar chromosphere is freely transmitted into TR triggering atmospheric oscillations. Theoretical implications of our observational results are discussed.
Internetwork chromospheric bright grains observed with IRIS
界面区域成像光谱仪(IRIS)揭示了小规模的快速增亮,其形式是遍布冕洞和安静太阳的明亮颗粒。这些明亮的颗粒是用IRIS 1330 μ m、1400 μ m和2796 μ m狭缝颚式过滤器看到的。我们结合协调观测与IRIS和从地面与瑞典1米太阳望远镜(SST),使我们有色球(Ca II 8542 <$,Ca II H 3968 <$,Hα和Mg II k 2796 <$)和过渡区(C II 1334 nm,Si IV 1402)光谱成像,以及Fe I 6302 nm的高空间(0.33”)、时间和光谱分辨率的单波长斯托克斯图。我们的结论是,IRIS缝颚颗粒是所谓的声学颗粒的对应物,即,这是由非磁性环境中的色球声波引起的。我们比较狭缝颚图像与光谱从IRIS摄谱仪。我们的结论是,在2796年的狭缝颚式过滤器的晶粒强度来自Mg II K核心和翅膀。在C II和Si IV线的信号是太弱,以解释在1300年和1400年的狭缝颚图像中的颗粒的存在,我们得出结论,在这些通带中的颗粒信号主要来自连续。即使很弱,在IRIS C II光谱中也经常可以检测到声学颗粒的特征冲击信号。对于某些颗粒,可以在IRIS Si IV中找到光谱特征。这表明向上传播的声波有时会一直到达过渡区。
The formation of IRIS diagnostics II. The formation of the Mg II h&k lines in the solar atmosphere
美国宇航局的界面区域成像光谱仪(IRIS)小型探测器任务将研究太阳大气层是如何被激活的。IRIS包含一个成像摄谱仪,覆盖Mg II h&k线,以及一个以Mg II k为中心的狭缝式成像仪。了解的意见,需要从三维辐射MHD模型的Mg II H&K线形成的正演模拟。我们计算垂直出射的H&K强度从一个动态的三维辐射MHD模型的太阳大气的快照,并调查的诊断信息的大气中包含在合成线配置文件。我们发现,中心线低压的多普勒频移强烈相关的垂直速度在光学深度单位,这是典型的位于低于200公里的过渡区(TR)。通过结合h线和k线的多普勒频移,我们可以恢复TR正下方的速度梯度的符号。中心线凹陷的强度与地层高度相关,特别是在几平方微米的子场中。因此,该强度可用于测量过渡区高度的空间变化。线芯发射峰的强度与其形成高度处的温度相关,特别是对于强发射峰。因此,可以将峰值用作温度诊断。蓝色和红色峰值之间的波长差提供了对上部色球层中速度梯度的诊断。蓝峰和红峰的强度比与上色球层的平均速度密切相关。我们的结论是镁II的H&K线是很好的探针的非常上部色球层的过渡区,高度制度,是不可能探测与其他谱线。
The Formation of IRIS Diagnostics. IX. The Formation of the C I 135.58 Line in the Solar Atmosphere
C I 135.58谱线位于NASA接口区域成像光谱仪(IRIS)小型探测器任务的波长范围内。在这里,我们研究的形成和诊断潜力,这条线通过非本地热力学平衡建模,采用一维和三维辐射磁流体动力学模型。C I/C II电离平衡强烈地受到Ly-alpha发射的光电离的影响。在C I 135.58线的发射是由复合级联和线形成区域是光学厚占主导地位。谱线的多普勒频移与其谱线形成区的垂直速度密切相关,谱线形成区通常位于1.5 μ m高度。利用IRIS,CI 135.58线通常与O I 135.56线一起观测,从两条线的多普勒频移,我们得到两条线的线形成区之间的速度差。根据Cl/OI线芯强度的比值,我们可以确定Cl和OI形成层之间的距离。结合速度差,可以导出色球中层高度的速度梯度。C I/O I总强度线比与中色球层电子密度的倒数相关。我们的结论是,C I 135.58线本身是一个很好的中间色球层的探针,并与O I 135.56线一起提供更多的信息,这补充了其他强大的色球层诊断IRIS,如Mg II的h和k线和C II线约133.5 nm。
Propagation of Waves above a Plage as Observed by IRIS and SDO
上下文MHD波被认为是从光球层中传输足够的能量来加热过渡区和日冕。然而,这些波的各个方面,如它们的性质,传播特性和在大气加热过程中的作用仍然知之甚少,是一个进一步调查的问题。目的。我们的目标是调查波传播的活动区(AR)plage使用IRIS和AIA的观测。主要的动机是了解光球和TR振荡之间的关系。我们计划确定的位置,在plage区的磁通量管基本上是垂直的,并进一步了解这些波的传播和性质。方法.我们使用了AIA的光球观测(即,AIA 1700 mm)以及TR成像观察(IRIS/SJI Si iv 1400.0 mm)。我们已经使用小波分析研究了波从光球到TR的传播(例如,交叉功率、相干性和相位差),包括定制的噪声模型。结果快速傅立叶变换(FFT)给出了光球层和TR高度上的波功率分布.周期在2.0- 9.0分钟之间的波似乎与光球和TR之间相关。我们利用定制的噪声模型来估计IRIS观测的95%置信水平。基于TR中的声速和估计的传播速度,这些波最好被解释为慢磁声波(SMAW)。结果发现,几乎所有的位置显示相关/传播的波在广泛的范围内的周期从光球TR。这表明,波的相关性/传播空间出现频率是非常高的谱区内。
The Formation of IRIS Diagnostics. VII. The Formation of the OI 135.56 nm Line in the Solar Atmosphere
O I 135.56 nm谱线被NASA的界面区域成像光谱仪(IRIS)小型探测器任务所覆盖,该任务研究太阳大气层如何被激发。我们在这里研究的形成和诊断潜力,这条线的非LTE建模采用一维半经验和三维辐射磁流体动力学(RMHD)模型。我们研究的基本形成机制,并得出一个典型的模型原子,采用了必要的原子物理学的O I 135.56 nm线的形成。该原子模型有16个能级,并通过有效复合率描述了通过高激发能级的复合级联。电离平衡O I/O II通过电荷交换反应由氢电离平衡设定。在O I 135.56 nm线中的发射由复合级联主导,并且该线是光学薄的。最大发射的多普勒频移与其谱线形成区的垂直速度密切相关,谱线形成区通常位于1.0 - 1.5 μ m高度。线发射的总强度与电子密度的平方相关。由于O I 135.56 nm线在光学上很薄,因此发射线的宽度是非热速度的非常好的诊断。我们的结论是,O I 135.56 nm线是一个很好的探针的中间色球层,并恭维其他强大的色球层诊断IRIS,如Mg II的H & K线和C II线周围133.5 nm。
Active chromospheric fibril singularity: Coordinated observations from Solar Orbiter, SST, and IRIS
University of Oslo(奥斯陆大学);NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);George Mason University(乔治梅森大学);Sorbonne Université(索邦大学);Observatoire de Paris - PSL(巴黎天文台-PSL);École Polytechnique(巴黎综合理工学院);Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院);CNRS(法国国家科学研究中心);Stockholm University(斯德哥尔摩大学);Statkraft AS(Statkraft公司)
Connecting Atmospheric Properties and Synthetic Emission of Shock Waves Using 3D RMHD Simulations of Quiet Sun
我们分析了高分辨率的三维辐射MHD模拟安静的太阳和他们的合成发射特性的冲击波的演变。模拟模型的动态12.8x12.8x15.2 Mm安静的太阳区域(包括5.2 Mm层的上层对流区和10 Mm的大气层从光球到日冕)与初始均匀的垂直磁场为10 G,自然驱动的对流。我们综合了IRIS卫星观测到的Mg II和C II谱线以及SDO/AIA望远镜观测到的EUV辐射。使用RH1.5D辐射转移代码和温度响应函数在数值和仪器分辨率下获得合成观测。我们发现,C II 1334.5 A IRIS线的多普勒速度跳跃和335 A SDO/AIA通道中发射的相对增强是冲击波沉积到日冕中的焓的最佳代理(Kendall的$τ$相关系数分别为0.59和0.38)。在激波传播过程中,谱线的合成发射与极紫外通带是相互关联的。所有研究的冲击大多是流体动力学的(即,水平场携带的磁能是所有事件焓的$\leq{}$ 2.6%),并且在低日冕中具有马赫数> 1.0-1.2。该研究揭示了通过IRIS和SDO/AIA传感观测诊断冲击波进入日冕的能量传输及其其他特性的可能性。
High-frequency wave power observed in the solar chromosphere with IBIS and ALMA
我们目前的观测限制太阳色球加热的贡献,从声波频率在5和50兆赫之间。我们利用新墨西哥州邓恩太阳望远镜的观测结果,并补充了2017年4月23日收集的阿塔卡马大型毫米波阵列的观测结果。各种量的功率谱的性质是从Ca II 854.2 nm、H I 656.3 nm的谱线以及1.25 mm和3 mm处的毫米连续谱导出的。(斜率、峰值和白噪声本底)与太阳特征的类型(互联网、网络、谱斑)相关。为了解开的垂直与横向等离子体运动,我们检查两个不同的领域,一个接近磁盘中心和其他接近的肢体。为了推断中色球层的声通量,我们将我们的观测结果与随时间变化的辐射流体动力学RADYN代码的合成观测值进行了比较。我们的研究结果表明,声波携带高达约1千瓦米$^{-2}$的能量通量在中间色球,这是不足以维持安静的色球,相反,以前的出版物。
Acoustic Events in the Solar Atmosphere from Hinode/SOT NFI observations
我们调查的声学事件(AE)的属性,定义为空间集中和短时间的能量通量,在安静的太阳使用观测的二维视场(FOV)提供的高空间和时间分辨率的太阳光学望远镜(SOT)板载\textit{Hinode}。Fe \textsc{i} 557.6 nm的谱线轮廓通过窄带滤光成像仪(NFI)在$82" \times 82"$ FOV上以28.75 s的时间步长和0.08 $"$像素大小在75 min期间记录。使用平分线技术计算了三个大气层(80、130和180公里)的垂直速度,从而可以使用两种互补方法(希尔伯特变换和傅立叶功率谱)确定3-10兆赫范围内的能流。水平速度的计算使用局部相关跟踪(LCT)的连续强度提供分歧。净能量通量是向上的。在3-10 mHz范围内,2700 W m $^{-2}$(下层80-130 km)和2000 W m $^{-2}$(上层130-180 km)的全FOV空间和时间平均通量以窄(0.3 $"$)AE的形式集中在不到1%的太阳表面。它们的总持续时间(包括上升和衰减)为$10^{3}$ s量级。在每个AE内,平均通量为$1.6 10^{5}$ W m $^{-2}$(下层)和$1.2 10^{5}$ W m $^{-2}$(上层)。每个事件携带$2.5 10^{19}$ J(下层)到$1.9 10^{19}$ J(上层)的平均能量(在空间和时间上积分的通量)。超过$…