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
Identification of Pre-flare Processes and Their Possible Role in Driving a Large-scale Flux Rope Eruption with Complex M-class Flare in the Active Region NOAA 12371
在这篇文章中,我们研究了前体耀斑活动的起源,并调查了它对触发通量绳爆发的作用,该通量绳导致活动区NOAA 12371的双峰M级耀斑(SOL 2015 -06- 21 T02:36)。该耀斑分为两个不同的阶段,峰值通量水平为M2.1和M2.6,间隔为$\approx$ 54分钟。活动区随着太阳黑子的旋转而表现出引人注目的移动磁性特征(MMFS)。活动区日冕的非线性力自由场(NLFFF)建模揭示了一个磁通量绳沿极性反转线在尾随太阳黑子群,这是观测表现为一个活动区灯丝和热通道的共空间结构中确定的304和94毫米图像,分别从大气成像组件(AIA)。活动区经历了一个长期的阶段,通量增强,其次是一个相对较短的时间内的通量取消之前,耀斑的爆发,导致建立和激活的通量绳。极紫外线(EUV)图像显示本地化和结构化的前耀斑发射,从该地区的MMF,邻近的主耀斑的位置。我们的分析揭示了强大的,局部地区的光球电流的相反极性的前体位置,从而使该地区容易受到小规模的磁重联。从这个位置的前兆重联活动最有可能引起一个滑动reconneton向北腿的热通道,导致不稳定的通量绳。应用磁维里定理表明,在耀斑前阶段,活动区的磁自由能总体上是增长的,而在热通道爆发并成功转化为晕日冕物质抛射(CME)后,磁自由能迅速衰减。
2020-02-14 astro-ph.SR
Buildup of the Magnetic Flux Ropes in Homologous Solar Eruptions
同源日冕物质抛射(CME)是一种有趣的现象,通过比较同源物理条件下的多个CME,有可能研究CME的形成。AR 11283在2011年9月4日出现双极时已经在太阳表面存在了几天。它的正极性与先前存在的属于另一个双极的负极性碰撞,沿着碰撞极性之间的极性反转线(PIL)产生周期性的太阳活动,即所谓的碰撞PIL(cPIL)。结果表明,大量的能量和螺旋度以磁通量绳(MFR)的形式积累,并伴随着周期性的释放和积累过程。这些MFRs是沿着cPIL建立的。采用通量亏损方法,表明由于Chintzoglou等人提出的碰撞剪切情景,沿cPIL发生磁抵消。抵消通量的总量为$\sim$ 0.7 $\times$ 10 $^{21}$ Mx,在30 $^\circ$太阳中心距离的置信区域内,不确定度为$\sim$ 13.2 $\%$。抵消的通量相当于双极磁性区域的总无符号通量的24 $\%$。结果表明,碰撞后cPIL附近的磁场发生了很大的剪切,平均剪切角大于70 $^\circ$。MFRs扭曲核的快速膨胀和持续的喷发活动都是由碰撞剪切过程驱动的。这些结果对于更好地理解与同源太阳爆发相关的MFR的建立过程具有重要意义。
2022-01-18 astro-ph.SR
Successive flux rope eruptions from $δ$-Sunspots region of NOAA 12673 and associated X-class eruptive flares on 2017 September 6
在本文中,我们对2017年9月6日发生在S形活动区NOAA 12673的两个X2.2和X9.3级X级太阳爆发耀斑进行了多波长分析,结合了太阳动力学观测站上的大气成像组件和日震磁成像仪仪器的观测。在报告的活动当天,活动区的光球结构显示出一个非常复杂的$δ$ -太阳黑子网络,导致在热极紫外通道中观察到的日冕S形。这两个X级耀斑都是在$\sim$ 3小时的间隔内从S形核心依次启动的,并作为一个单一的“S形-到-拱廊”事件进行。差分发射测量分析揭示了强烈的加热等离子体的核心活动区的权利,从预耀斑阶段,进一步加强和空间扩展,在每个事件。在耀斑爆发前阶段,通过对早期耀斑增亮和遥远的微弱带状结构位置的日冕磁场进行非无力场模拟,识别出一个预先存在的磁零点,为太阳爆发模型提供了支持。磁外推还揭示了磁绳结构之前,随后支持的观测热EUV通道的爆发的两个耀斑。第二次X级耀斑在两组耀斑带的演变中与标准耀斑情景偏离,这两组耀斑带在空间上分离良好,提供了两个日冕高度处的磁重联的确凿证据。
2018-10-31 astro-ph.SR
Partial Eruption, Confinement, and Twist Buildup and Release of a Double-decker Filament
我们研究了2014年7月5日NOAA AR 12104中灯丝系统的失败部分喷发,使用多波长EUV,磁图和H $α$观测,以及磁场建模。纤维系统由两个几乎共空间的片段组成,它们具有不同的端点,都类似于C形。在一次喷射和一次与通量抵消有关的耀斑前兆之后,只有上段上升,然后显示出一个突出的扭曲结构,同时向其足点滚动。下段未受扰动,表明系统具有双层结构。爆发的部分最终会形成一个倒C形,材料会流向其足点,同时失去扭曲。使用磁通绳插入方法,我们构建了一个模型的源区,定性再现所观察到的演变的关键要素。在爆发开始时,该模型由通量束顶部的通量绳组成,其扭曲可以忽略不计,这与观测解释一致,即细丝具有双层结构。磁通绳在其初始松弛期间达到环面不稳定的临界高度,而下部磁通束保持稳定平衡。当磁绳到达一个类似于磁扇表面的圆顶状准分界线层时,喷发终止,尽管没有发现磁零点。磁绳通过与圆顶上方的限制性上覆通量重连而被破坏,在此过程中转移了它的扭曲。
2021-11-25 astro-ph.SR
Very fast helicity injection leading to critically stable state and large eruptive activity in solar active region NOAA 12673
利用太阳动力学观测站的光球磁场和日冕观测资料,研究了12673活动区日冕非位磁结构的形成和爆发。由跟踪的矢量磁图得到的速度场表明,磁通区围绕极性反转线(PIL)的持续剪切和会聚运动。一个主要的螺旋度注入发生在快速通量出现与非常快的通量出现阶段一致。虽然这个螺旋度通量在9月4日之前建立了S形,但在后来的演变中,持续的剪切和会聚运动所产生的螺旋度注入有助于S形的维持和其核心场的扭曲,这是超过扭曲临界值后爆发的通量绳的表现。此外,剪切PIL段的总长度与非中和电流相关,并根据磁通绳模型在两个极性区域中保持较高的值作为AR喷发能力的标志。模拟的磁场定性地再现了S形结构,其捕获了主要特征,如作为磁通绳的扭曲芯磁通,以及在PIL中间连接的钩形部分。对准分界线层的研究表明,围绕磁绳的剪切拱圈在9月4日至6日期间处于临界稳定状态,其冕高增加了一倍。虽然证明了快速注入的螺旋度每单位通量作为严重的空间天气事件的关键因素,这项研究解释了形成的通量绳和经常性的爆发性质的AR的临界稳定状态的剪切拱廊早在9月6日。
2019-01-27 astro-ph.SR
Investigation of an X-class Flare and Quasi-Periodic Pulsations in NOAA AR 13842 using SDO, Aditya-L1 and Solar Orbiter
Patna University(巴特那大学);Universitat de les Illes Balears(巴利阿里群岛大学);National Institute of Technology Calicut(卡利卡特国立技术学院);Kumaun University(库马翁大学)
本研究结合SDO、Aditya-L1与Solar Orbiter数据,分析NOAA 13842活动区的X9.0级耀斑,通过非无力场外推揭示磁场结构与反复重联是准周期脉冲的成因。
2026-10-16 astro-ph.SR
A Transient Coronal Sigmoid in Active Region NOAA 11909: Build-up Phase, M-class Eruptive Flare, and Associated Fast Coronal Mass Ejection
在这篇文章中,我们通过分析多波长和多仪器观测,研究了2013年12月7日活动区(AR)NOAA 11909的冠状S形的形成和破坏。我们的分析表明,形成“瞬态”乙状结肠发起$\approx$ 1小时前,其喷发通过两个扭曲的冠状环系统之间的耦合。日冕和光球图像之间的比较表明,日冕S形形成在一个简单的$β$型AR,也具有分散的磁场结构的光球。的视线光球磁图还揭示了移动的磁功能,小规模的磁通量取消事件附近的PIL,和整体磁通量取消在延长喷发前的阶段,这表明系绳切割重连对建立的磁通绳的作用。乙状结肠的破裂伴随着双带喷发的M1.2耀斑(SOL 2013 -12- 07 T07:29)。在射频,我们观察到III型和II型爆发在米波长的脉冲阶段的耀斑。磁绳的成功爆发导致SOHO/LASCO视场中的快速日冕物质抛射(线速度为$\approx$ 1085 km s-1)。在耀斑的演化过程中,我们清楚地观察到典型的“S形到拱状”的转变。在耀斑的脉冲相开始之前,通量绳经历了一个缓慢的上升($\approx$ 15 km s-1),随后转变为快速喷发($\approx$ 110 km s-1)。磁绳的两相演化分别与M级耀斑的软X射线前兆和脉冲相发射表现出时间关联,从而指向磁重联和早期CME动力学之间的反馈关系。
2021-05-02 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic Simulation of Magnetic Null-point Reconnections and Coronal dimmings during the X2.1 flare in NOAA AR 11283
利用从光球矢量磁图外推的初始非无力磁场,模拟了活动区NOAA 11283的磁流体动力学。我们重点研究了2011年9月6日22:21 UT(SOL 2011 -09- 06 T22:21X2.1)前后发生的X2.1耀斑的磁零点处的磁重联,随后出现了环形耀斑带和日冕变暗。来自外推的初始磁场显示覆盖剪切拱状的三维(3D)零拓扑。在耀斑之前,由于初始的洛伦兹力,磁环上升,并在三维零重连接,导致膨胀和损失的约束等离子体,产生观察到的耀斑前日冕昏暗。此外,模拟的动力学文件的转移扭曲从拱廊上覆盖的环路,通过重新连接,开发一个通量绳。不平行的场线包括绳索和较低的拱廊,形成X型几何。重要的是,在三维零和X型几何的同时重联可以解释所观察到的圆形和平行耀斑带。在3D零值处的重新连接将闭合的内部脊柱场线变换为外部脊柱的开放场线。这些开放磁力线的足点对应于环形日冕变暗区,追踪穹顶。此外,磁通绳由于这些重连而分叉,这也导致产生开路磁场线。沿着开放场线的等离子体损失可以潜在地解释所观察到的日冕变暗。
2020-09-14 astro-ph.SR
Evolution of Hard X-ray Sources and Ultraviolet Solar Flare Ribbons for a Confined Eruption of a Magnetic Flux Rope
研究了2005年5月27日活动区NOAA 10767中M1.1耀斑的硬X射线源和耀斑带的磁场结构。在非线性无力场外推中,我们发现在同一极性反转线上,一个小的喷发前磁通量绳位于剪切磁弧附近。Ramaty高能太阳光谱成像仪(RHESSI)和过渡区和日冕探测器(TRACE)分别在X射线和紫外线(UV)1600 nm波段观测到了这一局限耀斑。在该事件中,在几个位置发生了磁重联。它首先开始在爆发前的弦绳的位置。观测结果表明,在耀斑爆发前10分钟左右,爆发前的磁通量绳与剪切磁弧之间发生了磁重联。这意味着形成了更大的通量绳,正如TRACE所观察到的那样。接下来,硬X射线(HXR)源出现在耀斑峰值的这个较大通量绳的足点。相关联的高能粒子可能已经在磁通绳下方、重联区域内或周围加速。尽管如此,HXR源和通量绳足点之间的紧密空间关联有利于通量绳内的加速度。最后,一个大的太阳区域,包括活动区NOAA 10766和10767的拓扑分析表明,存在大规模的准分界线层(QSL)的爆发前的通量绳。在耀斑期间,在这些QSL没有发现增强的发射,但紫外耀斑带停止在最近的大规模QSL的边界。
2011-11-08 astro-ph.SR
Erupting Magnetic Flux Rope Affects Running Penumbral Waves
众所周知,太阳耀斑对低层大气有广泛的影响,但人们对它们如何影响太阳黑子波和振荡基本上一无所知。耀斑引起的光球变化是由于日冕物质抛射的动量守恒还是由于磁重联引起的,这一点也存在争议。为了阐明太阳爆发的所谓“反反应”,我们研究了在爆发的磁通量绳(MFR)的一英尺处运行的半影波(RPWs)如何响应绳的积累和随后的侵蚀。在绳子形成的阶段,绳子的西足被一个钩状的带子完全包围,迅速膨胀,从而覆盖了太阳黑子的半影。这将原始半影场转换为绳场,绳场与流过带扫描半影区域的电流的瞬时增加相关联。在绳状侵蚀阶段,绳脚收缩,因为钩状带的东部部分缓慢地扫过同一个半影区域,在那里绳状场被转换成耀斑环。这种转换引起光球场倾斜的混合效应,但加热低大气在这些耀斑环的脚点过渡区的温度,因此导致在喷发后的RPWs与增强对比度在1600 A的通带和扩展的带宽在3-5兆赫的低频,与喷发前的RPWs,峰值在6兆赫。这一观测结果清楚地表明,正是日冕中的磁重联影响了低层大气,导致了RPW行为的变化,这反过来又为诊断耀斑重联提供了一个新的窗口。
2021-01-15 astro-ph.SR
Temporal Evolution of the Magnetic Topology of the NOAA Active Region 11158
利用三维重建的日冕磁场,研究了活动区11158的磁拓扑结构随时间的演化。将\nlfff \外推法应用于在5天内使用\sdo\(SDO)机载\hmi \(HMI)获得的12分钟节奏数据。通过计算体积中的挤压度因子Q,导出的准分界线层(QSL)表明,该AR具有整体拓扑结构,由磁四极杆引起,包括在耀斑时间尺度($\sim 1-2$小时)相对稳定的双曲通量管(HFT)配置。一个强的QSL,这对应于一些高度剪切弧,可能与形成的磁通绳,是突出的M6.6和X2.2耀斑之前,分别。这些事实表明,AR 11158的强QSL与其高耀斑生产力之间有着密切的关系。此外,通过对拓扑结构的仔细观察,我们发现了一个小尺度的HFT,它在X2.2耀斑之前的上述QSL之上具有逆泪滴结构。这表明在这个地方存在磁通量绳。尽管全球配置(HFT)是公认的,在这个AR,事实证明,大规模的HFT只发挥了次要作用,在喷发。在最后,我们驳回了触发器的基础上突破模型,并强调了核心作用的磁通绳在相关的喷发。
2014-04-20 astro-ph.SR
Formation of a Magnetic Flux Rope in the Early Emergence Phase of NOAA Active Region 12673
在这项工作中,我们调查的形成磁通量绳(MFR)以上的中心极性反转线(PIL)的NOAA活动区12673在其早期出现阶段。通过对光球矢量磁场、极紫外(EUV)和紫外(UV)图像、外推的三维非线性无力场(NLFFF)以及光球运动的分析,发现随着中心区域不同双极的相继出现,共轭极性发生分离,导致非共轭相反极性之间发生碰撞。近势环首先出现在PIL上方,然后在碰撞位置被剪切并合并,如2017年9月4日连续EUV S形的出现所证明的,这也表明MFR的形成。3D NLFFF进一步揭示了MFR的逐渐积累,伴随着两个细长的秃斑(BP)在碰撞位置和一个非常低的双曲线通量管配置之间的BP的外观。最终MFR具有相对稳定的轴向通量和平均扭转数,分别约为$2.1\times 10^{20}$ ~Mx和-1.5。当碰撞发生时,在BPs附近发现剪切运动,同时观察到通量抵消和紫外线增亮,这表明一个名为“碰撞剪切”的过程的发展(首先由Chintzoglou等人确定。结果清楚地表明,MFR是由“碰撞剪切”形成的,即,通过在它们出现期间由非共轭相反极性之间的碰撞驱动的剪切和通量抵消。
2019-08-18 astro-ph.SR physics.space-ph
An improved MHD simulation of the 2006 December 13 coronal mass ejection of active region NOAA 10930
我们对2006年12月13日出现的三角洲太阳黑子活动区10930中的日冕物质抛射(CME)进行了磁流体动力学(MHD)模拟,改进了Fan(2016)之前的模拟,如下所示。(1)将太阳风纳入环境,而不是使用静态位磁场外推作为初始状态。(2)除了施加扭曲磁通绳的出现之外,还在下边界处施加表示湍流对流的效果的随机电场,其驱动场线编织并在电晕中产生电阻和粘性加热。包括这种加热,这取决于磁场拓扑结构,我们能够模拟合成软X射线图像,将观察到的X射线望远镜(XRT)的日之出卫星,由模拟的日冕磁场。我们发现,模拟的预喷发磁场与建立一个扭曲的磁通量绳,产生合成的软X射线发射,显示定性相似的形态所观察到的日野/XRT的活动区和中央的反S形的“S形”,锐化之前爆发的发病。合成的耀斑后环增亮也显示出类似的形态,在爆发的脉冲阶段在日出/XRT图像中看到的。研究发现,磁绳喷发的运动学特征受活动区附近的开放磁场和快速太阳风流的影响显著。
2022-11-07 astro-ph.SR
Filament Eruption in NOAA 11093 Leading to a Two-Ribbon M1 Class Flare and CME
利用SDO、STEREO、RHESSI和GONG H $α$网络望远镜获得的数据,对2010年8月7日发生在活动区(AR)NOAA 11093的一次喷发事件进行了多波长分析。根据这些观测结果,我们推断,位于极性反转线(PIL)上的反S形暗条的向上缓慢上升运动导致了双带耀斑之后的CME。上覆磁力线穿过灯丝与旁瓣磁力线的相互作用,相关的EUV增亮,以及灯丝周围的通量出现/取消是导致其不稳定和爆发的过程的观测特征。此外,暗条/磁绳的上升运动轮廓与耀斑特征,即,重连率和HXR发射曲线。通量绳在耀斑的峰值阶段加速到最大速度作为CME,然后减速到平均速度为590 km $^{-1}$。我们认为,所观察到的出现/取消附近的灯丝的磁通量导致它上升,导致在系绳切割和重新连接发生在灯丝下,在协议与系绳切割模型。相应的增加/减少,发现在后高峰阶段的爆发的光球通量的正/负提供了明确的证据,重新连接的系绳切割的结果。
2011-10-24 astro-ph.SR
Two-stage evolution of an extended C-class eruptive flaring activity from sigmoid active region NOAA 12734: SDO and Udaipur-CALLISTO observations
我们对2019年3月8日在活动区NOAA 12734发生的C类耀斑活动进行了多波长调查。调查利用了SDO上的AIA和HMI以及物理研究实验室的Udaipur-CALLISTO太阳射电光谱仪的数据。这次低强度C1.3事件具有典型的长持续时间事件特征,即扩展的耀斑弧、大尺度双带结构和双日冕变暗。爆发事件发生在一个日冕S形,并显示出两个不同的能量释放阶段,表现在时间和空间的演变。双调光区的形成与大通量绳的爆发相一致,其足点位于日冕S形的西部和东部边缘。从Udaipur-CALLISTO获得的米波射电观测揭示了在类似IV型射电爆发的耀斑活动的第二阶段期间的宽频带($\approx$ 50-180 MHz)、持续$\approx$ 7 min的稳定等离子体发射。在Udaipur-CALLISTO观测到的静止的IV型爆发之前,有一个起始频率为$\approx$ 2.5 MHz的III型十米-百米射电爆发。多波长观测和非线性力自由场(NLFFF)日冕模拟的合成以及磁衰变指数分析表明,S形通量绳经历了一个压缩-例如响应于上覆的不对称磁场约束而从其西部到东部的足点连根拔起。磁绳的不对称喷发也解释了观测到的大尺度结构,即耀斑带和耀斑后环沿极性反转线(PIL)明显东移,并提供了磁重联位置随喷发进行而横向推进的证据。
2021-04-22 astro-ph.SR
Buildup, Explosion, and Untwisting of a Solar Active Region Jet Observed with Solar Orbiter, IRIS, and SDO
本研究利用太阳轨道器、IRIS和SDO观测,分析了活动区日冕喷流的形成与爆发,发现磁通量抵消构建并触发迷你暗条磁通量绳爆发,产生逆时针解旋的喷流,与宁静区喷流机制一致,并贡献局部日冕加热。
2025-10-06 astro-ph.SR
Successive X-class flares and coronal mass ejections driven by shearing motion and sunspot rotation in active region NOAA 12673
我们提供了一个清晰的案例研究,研究了2017年9月6日在活动区NOAA 12673中发生的两次连续X级耀斑,包括一次十年级耀斑(X9.3)和两次由剪切运动和太阳黑子旋转触发的日冕物质抛射(CME)。9月5日开始,具有相反极性的主黑子之间的剪切运动甚至持续到9月6日的第二次X级耀斑之后。此外,负极性的主黑子围绕本影中心旋转,另一个正极性的主黑子也表现出缓慢的旋转。在第一次X级耀斑爆发前,活动区西北部的负极性黑子也开始逆时针旋转。两个S形结构的相继形成和喷发与三个黑子的逆时针旋转密切相关。还发现耀斑爆发前4小时内黑子的自转速度比爆发前快。利用SDO/HMI观测到的矢量磁图,通过非线性无力场外推,发现在两次耀斑爆发前存在磁绳。这些结果表明,剪切运动和黑子旋转在日冕中自由能的积累和通量绳的形成中起着重要作用,而通量绳的形成是产生太阳耀斑和日冕物质抛射的主要原因。
2018-02-18 astro-ph.SR
Successive Injection of Opposite Magnetic Helicity in Solar Active Region NOAA 11928
理解光球螺旋度通量传输的性质和演化是揭示磁螺旋度在太阳活动区日冕动力学中作用的关键。利用SDO/HMI光球矢量磁图和导出的流速场,我们计算了AR 11928出现期间12分钟的边界驱动螺旋度通量。考虑到非线性无力外推定义的足点连通性,我们推导并分析了螺旋度通量图的校正分布。在AR稳定出现期间,光球螺旋度通量注入的符号发生变化。这一逆转证实了光球电流的演变和日冕的连通性,在EUV波长观察SDO/AIA。在出现的前三天,AR日冕螺旋度是积极的,而后来的字段配置接近一个潜在的领域。正如理论上预期的那样,磁螺旋度抵消与增强的日冕活动有关。研究表明,边界驱动的全球AR磁结构的手征性的转变。这可能是由于磁通绳在其顶点周围具有正扭转而在其腿中具有负扭转的结果。这种混合螺旋度通量绳在对流区的起源是具有挑战性的模式。
2016-11-02 astro-ph.SR
Magnetic Flux Cancelation as the Buildup and Trigger Mechanism for CME-Producing Eruptions in two Small Active Regions
我们跟踪了两个小的、磁隔离的产生CME的太阳活动区(AR),从它们出现的时候开始,直到几天后它们的核心区域爆发产生CME。在这两种情况下,磁图显示:(a)在出现区域的两极彼此分离的初始阶段之后,两极然后反转方向并开始向内收缩;(b)在收缩期间,沿着区域的主中性线发生通量抵消;(c)这种抵消建立了剪切的核心场/通量绳,最终爆发形成CME。在这两种情况下,分别有30%和50%的最大流量的区域取消之前的爆发。最近的研究表明,太阳日冕喷流经常是由小规模的细丝喷发造成的,而那些“微细丝”喷发也是由磁通量的抵消而形成和触发的。总之,这里的小AR爆发和日冕射流的结果表明,孤立的双极区域往往爆发时,一些阈值分数,也许在50%的范围内,该地区的最大流量已经取消。我们所观察到的爆发细丝/通量绳形成在通量抵消的位置,与以前的观测结果一致。因此,最近的研究发现,爆发形成喷流的微丝也是通过通量抵消形成的,这进一步证明了微丝是长期研究的全尺寸细丝的小尺度版本。
2018-07-09 astro-ph.SR
Sunspot Rotation as a Driver of Major Solar Eruptions in NOAA Active Region 12158
本文研究了活动区(AR)12158中旋转黑子磁非势特性影响下S形结构的形成条件。来自日震磁成像仪的矢量磁场测量和来自大气成像组件的日冕极紫外线观测表明,爆发的反S S形在旋转太阳黑子的位置有根源。太阳黑子以0- 5度/小时的速度旋转,前半段有增加的趋势,然后减少。许多非势参数的时间演化与太阳黑子的自转有很好的对应关系。AR磁结构的演变近似由力自由平衡的时间序列。黑子周围的NLFFF磁结构显示了观测到的S形结构。来自黑子外围的磁力线构成了S形体,而来自黑子内部的磁力线则覆盖在S形体上,类似于一个通量绳结构。当太阳黑子旋转时,两次主要的CME爆发发生在AR。在第一次(第二次)事件期间,日冕电流浓度增强(退化)与光球净垂直电流一致,但在两种情况下释放的磁能。分析结果表明,S形的磁连接是由太阳黑子旋转的慢运动驱动的,在动力学场景中,它转化为高度扭曲的磁通绳结构。磁绳中超过临界的扭曲可能导致平衡的丧失,从而触发两次爆发的开始。
2016-07-13 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
Flare Expansion to a Magnetic Rope Accompanied by Rare Radio Bursts
我们提出了多光谱分析(无线电,H $α$,UV/EUV和硬X射线)的限制耀斑从2015年3月12日。这个耀斑开始于活动区NOAA 12 297内,然后扩展成一个嵌入冷灯丝的大的预先存在的磁绳。膨胀开始于沿着绳子的几个发光点。这一过程伴随着一组在0.8- 2GHz范围内缓慢正漂移的爆发。这些脉冲串的频率漂移为45 - 100 MHz s $^{-1}$。其中一个爆发具有类似S的形式。在绳的增亮过程中,我们观察到一个独特的明亮的EUV结构横向于绳轴。该结构被观察到在一个广泛的温度范围内,它沿着绳子移动的速度约为240公里秒$^{-1}$。当这个结构消散时,我们看到等离子体进一步沿着绳子上扭曲的线延伸。观察到的缓慢正漂移的爆发解释考虑粒子束,我们表明,一个与S-样的形式可以解释通过磁绳的螺旋结构的束传播。考虑视线效应和耗散扩散过程,我们发现更有可能解释了横向于绳轴的明亮结构。
2021-01-21 astro-ph.SR
Probing the Role of Magnetic-Field Variations in NOAA AR 8038 in Producing Solar Flare and CME on 12 May 1997
我们对1997年5月12日发生的一次CME和一次中等大小的1B/C1.3耀斑进行了多波长研究。本文介绍了1997年5月7- 16日在太阳上观测到的NOAA活动区8038的磁场变化。对Hα滤波图和MDI/SOHO磁图的分析揭示了该活动区连续但离散的浪涌活动,以及通量的出现和消除。这些磁象的电影揭示了两个重要的结果,即1997年5月10- 13日期间,先存区和新兴通量区(EFR)的主要相反极性相互接近,以及移动磁特征(MMF)以大约10小时的准周期从主要北极喷出。这些活动很可能是由光球辐合运动驱动的低层大气磁重联引起的,磁图上的这种现象很明显。磁场的变化,如通量,梯度和太阳黑子的旋转揭示了自由能正在缓慢地储存在日冕中。缓慢的低层磁重联可能是造成这种储存和形成S形核心领域或磁通绳导致最终爆发。极紫外线增亮的发生在S形核心领域之前的磁通绳的上升表明,喷发是由内部系绳切割重连,而不是外部突破重连触发。Hα带在前150秒的快速分离显示出脉冲式加速,这表明日冕物质抛射在内日冕中加速,这与重联电场的时间分布相一致。最后,我们提出了一个定性的模型,鉴于框架的太阳爆发,质量喷射,灯丝喷发,CME,和随后的耀斑。
2011-06-14 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
Eruption of the magnetic flux rope in a fast decayed active region
在穿过日面时,观测到一个孤立的快速衰变的活动区(NOAA 9729)。与之相关的CME只有一个,这给我们提供了一个很好的机会来研究CME的整个过程。在这个活跃区域的暗条迅速上升,然后停顿下来,分解成耀斑环。EIT图像中上升的灯丝在喷发前分成两部分。CME后数小时,新的暗条重新形成,其轴线与原暗条相比顺时针旋转约22 °。我们还观察到一个明亮的瞬态J形X射线S形立即出现后,灯丝爆发。它迅速发展成一个软X射线尖点,先上升后下降。在暗条爆发前,观测到两个磁抵消区。此外,当磁螺度接近最大值时,磁通量绳爆发,磁通量绳爆发时的归一化螺度为-0.036,与基于理论非线性无力模型的预测值接近。
2013-03-22 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
Calculating energy storage due to topological changes in emerging active region NOAA AR 11112
最小电流日冕(MCC)模型提供了一种方法来估计储存的日冕能量使用连接区域的积极和消极的光球通量的场线的数量。该信息通过连接矩阵中的相对区域的净通量连接对来量化。由于磁重联等过程,日冕磁场的变化表现为连通性矩阵的变化。然而,当通量源出现或穿过光球层时,连接矩阵也会发生变化,这在活动区经常发生。我们已经开发了一种算法来估计由于出现和淹没的磁通量源的磁通量的变化。必须考虑这些估计的变化,以量化日冕中磁能的储存和释放。为了在较长的时间段内执行此计算,我们必须在整个观测时间跨度上额外具有一致标记的连接矩阵。因此,我们开发了一种自动跟踪算法,以产生一致的连接矩阵的光球源区域随时间的推移而演变。我们将该方法应用于NOAA活动区11112,该活动区在2010年10月16日19:00左右经历了GOES M2.9级耀斑,并计算了3天内自由磁能积累的下限约为8.25 × 10^30尔格。
2012-04-13 astro-ph.SR
A data-driven MHD simulation of the 2011-02-15 coronal mass ejection from Active Region NOAA 11158
本研究利用 SDO/HMI 观测推导的电场作为下边界驱动,对活动区 NOAA 11158 的 2011-02-15 日冕物质抛射事件进行了数据驱动 MHD 模拟,成功重现了喷发前磁场建立及随后的动态喷发过程,且与多波段观测特征高度吻合。
2024-09-26 astro-ph.SR
Buildup and Release of Magnetic Twist during the X3.4 Solar Flare of December 13, 2006
利用太阳光学望远镜{ \it Hinode}观测到的光球矢量磁场外推的非线性无力场,分析了耀斑活动区(AR)NOAA 10930的三维(3D)磁结构的时间演化.这个AR主要由两种类型的扭曲磁场线组成:一种是由于正黑子的逆时针运动而产生的强烈的负(左手)扭曲,它植根于黑子中的两极区域,与极性反转线(PIL)相距相当远。在耀斑阶段,扭转绝对值大于半圈的负扭转线发生剧烈的磁重联。另一种类型由正扭曲和负扭曲的磁力线组成,形成在两个太阳黑子之间相对靠近PIL的地方。在这个混合极性的区域中,一个强的CaII图像开始变亮,其中发现正扭曲的磁力线在一天内被注入到预先存在的负扭曲区域中,沿着该区域嵌入了强电流。因此,中心区域附近的PIL分布的不同扭曲的磁力线和强大的电流的混合可能在耀斑爆发中发挥了突出的作用。
2012-09-27 astro-ph.SR
The Triggering of the 29-March-2014 Filament Eruption
2014年3月29日发生在NOAA活动区12017的X1耀斑和相关的暗条喷发一直是密集研究的来源。在这项工作中,我们分析了一系列的非线性无力场外推的耀斑前和耀斑后的阶段的结果。结合IRIS、Hinode和SDO任务提供的观测数据,我们已经证实了在耀斑爆发前活动区内存在两条通量绳。在这两个通量绳中,我们发现有趣的是,只有一个在X1耀斑期间爆发。我们建议,这是由于系绳切割重连允许的通量绳之一,以提高到一个环面不稳定的区域之前,耀斑,从而使其爆发在随后的耀斑。
2018-05-15 astro-ph.SR
Multiwavelength Signatures of Episodic Null Point Reconnection in a Quadrupolar Magnetic Configuration and the Cause of Failed Flux Rope Eruption
在本文中,我们提出了多波长的观测触发失败爆发的M级耀斑从活动区NOAA 11302,并调查相关的失败爆发的可能原因。光球观测和非线性无力场外推的日冕磁场显示,耀斑区域有一个复杂的四极结构,在核心磁场上方有一个预先存在的日冕零点。在M级耀斑爆发之前,我们在GOES和RHESSI软X射线观测中观察到多个周期的小尺度通量增强,从零点的位置开始。这里报告的耀斑前的配置和演化与爆发模型中的相似,但在更低的日冕高度。火炬区的核心的特点是存在两个通量绳在一个双层配置。在耀斑的脉冲阶段,两条通量绳中的一条最初开始喷发,但导致喷发失败。磁衰变指数的计算显示了一个鞍状的轮廓,其中衰变指数最初增加到磁绳高度内的环面不稳定极限,但随后迅速下降,达到负值,这很可能是最初的环面不稳定磁绳的失败喷发的原因。
2021-12-29 astro-ph.SR
Helical Kink Instability in the confined Solar Eruption on 2002 May 27
通过扩展Torok & Kliem 2005和Hassanin & Kliem 2016对2002年5月~27日太阳活动区NOAA~9957的暗条爆发的参数研究,提出了一个改进的MHD模型。这里,初始通量绳平衡被选择为具有与观察到的初始细丝高度相同的小顶点高度,这意味着更真实地包含光球线束缚。该模型与先前研究中的观测结果一样接近,对于大约$4π$的初始平均磁通绳扭转,再次获得了最接近的一致性。因此,模型强烈扭动局限的太阳爆发,它假设一个扭结不稳定的磁通量绳的环面不稳定的稳定域中存在的爆发的主要加速阶段的发病,进一步证实。
2016-11-03 astro-ph.SR
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
Data-Constrained Magnetohydrodynamics Simulation of a Confined X-class Flare in NOAA Active Region 11166
通过数据约束的MHD模拟,研究NOAA 11166中受限X级耀斑起源,发现3D磁零点与QSLs处的重联驱动耀斑前活动及耀斑带形成,且无磁通量绳与锚定脊线解释其受限性,并揭示开放脊线零点重联触发远处喷流。
2025-01-19 astro-ph.SR
Prominence Formation Associated with an Emerging Helical Flux Rope
太阳磁共振的形成演化过程和磁结构至今仍不清楚。为了研究日珥的形成过程,我们利用\emph{Hinode}卫星上的太阳光学望远镜对NOAA AR 10953中的一个日珥进行了连续观测。正如我们在前一封信中所报道的,我们发现了一个信号,表明在一个预先存在的日珥下,一个螺旋形的通量绳从光球层下面出现。在这里,我们调查更详细的属性和光球迹象的新兴螺旋磁通绳,并讨论它们的关系,形成的日珥。我们的主要结论是:(1)在Ca \textsc{ii} H线滤波图中,没有强垂直磁场的暗区先变宽后变窄。这一现象与螺旋磁通绳作为光球对应物的出现是一致的。磁通绳的大小大约是30,000公里长,10,000公里宽。其宽度大于日珥的宽度。(2)没有剪切运动或收敛流的检测,但我们发现发散流,如沿极性反转线的中粒。中颗粒的存在可能与螺旋状磁通绳的出现有关。(3)出现的螺旋状磁通绳与之前存在的日珥的磁场重新连接,使日珥在接下来的几天里保持稳定。因此,我们推测日珥日冕磁场以螺旋磁通绳的形式出现,有助于日珥的形成和维持。
2009-03-31 astro-ph.SR
Observational Evidence of a Flux Rope within a Sunspot Umbra
我们在活动区NOAA 12529的大黑子本影内观测到一个细长的平行亮结构,它的形态、磁位形和速度场与通常在黑子中观测到的光桥不同。我们利用太阳动力观测卫星的观测来描述这一特征。它的寿命是5天,在此期间,它达到约30”的最大长度。在光球磁场垂直分量的地图中,有一部分特征的极性与宿主黑子的极性相反。同时,在整个特征中,磁场的水平分量约为2000 G,基本上比周围半影细丝中的强。多普勒速度图揭示了在光球层水平沿结构向上和向下的等离子体运动的存在。此外,在色球层水平,我们注意到,它位于一个区域,对应于一个小灯丝的边缘,似乎植根于太阳黑子本影。因此,我们将明亮的结构解释为光球对应的通量绳接触太阳黑子,并在本影中产生半影状的细丝。
2017-08-08 astro-ph.SR
Transition from circular-ribbon to parallel-ribbon flares associated with a bifurcated magnetic flux rope
磁通量绳在引发太阳大气中的太阳耀斑中起着关键作用。本文研究了2015年1月29日至30日36小时内活动区NOAA 12268的演化,在此期间形成了一条通量绳,触发了3次M级和3次C级耀斑,没有发生日冕物质抛射。在活动区的演化过程中,在H $α$和紫外波段看到的耀斑发射从一个圆形(加上一个相邻的共轭带和一个远程带)变成三个相对直和平行的带。基于一系列重构的非线性无力场,我们发现了四极磁场中存在剪切或扭曲的磁场线以及与三维零点相关的大尺度准分界线层。这些特征在这两天里一直存在,并不断演变。弦索的扭曲,逐渐累积,最终导致弦索的不稳定。在磁绳的周围,有一些拓扑结构,包括秃斑,双曲通量管和环面QSL。我们讨论了特殊的磁结构及其演化是如何产生耀斑的。特别地,磁通绳的分叉可以解释耀斑从圆形到平行带状的转变。我们提出了一个两阶段的演变的磁结构及其相关的耀斑。在第一阶段,穹隆状大尺度QSL下的剪切弧通过磁重联逐渐转变为磁绳,产生了环形带状耀斑。在第二阶段,通量绳分叉形成三个相对直和平行的耀斑带。
2018-12-26 astro-ph.SR
Observational Analysis on the Early Evolution of a CME Flux-rope: Pre-flare reconnection and Flux-rope's Footpoint Drift
我们研究了热通道状磁通量绳(MFR)向喷发的早期演化。结合成像观察和磁场外推,我们发现热通道可能起源于一个预先存在的种子MFR与双曲线通量管(HFT)。在前体阶段,HFT处的三维系绳切割重连最有可能导致热通道的加热和积聚。在这个过程中,正在形成的热流道,空间尺寸迅速扩大,双脚滑向两个遥远的位置。随后,它瞬间爆发,速度暴增,在脚下留下了两个核心黯淡的痕迹。我们认为,耀斑前的重联在HFT发挥了至关重要的作用,在扩大种子MFR和促进其最终的太阳爆发的开始。此外,最近预测的漂移MFR的足迹被检测到在两个核心调光。特别是,我们发现,MFR的西足点漂移是由一个新的重联几何之间的爆发MFR的腿,从而倾斜的拱廊。随着MFR的西足点逐渐漂移到一个新的位置,一组新生的非典型耀斑环连接到西核心变暗,导致该核心变暗内的变暗区域迅速减少,并在其远端脚处产生次级耀斑带。这表明,由于爆发的MFR的足迹漂移,核心昏暗可能会明显减少,这意味着将爆发的MFR的真实足迹映射到太阳表面比以前想象的要困难得多。
2019-11-01 astro-ph.SR
Flux Emergence in the Solar Active Region NOAA 11158: The Evolution of Net Current
我们提出了一个详细的调查所观察到的净垂直电流的演变使用的时间序列的矢量磁图的活动区(AR)NOAA 11158日震磁成像仪。我们还讨论了净电流与观测到的喷发事件的关系。AR在6天内从$βγ$演变为$βγδ$构型。AR有两个子区域的活动与相反的手征:一个占主导地位的太阳黑子旋转产生强大的日冕物质抛射,其他显示大的剪切运动产生强烈的耀斑。当黑子分离时,CME产生子区各极的净电流先增大到最大值,然后减小。该子区净电流的时间分布与该子区S极黑子自转速率的时间分布一致。耀斑子区域的净电流在强耀斑发生时突然增加,并保持不变,直到观测结束,而太阳黑子保持紧密接近。观察到的净电流的系统演化被认为是遵循在两个子区域的强剪切极性反转线的总长度的时间演化。所观察到的光球净电流可以解释为一个扭曲的通量绳出现的必然产物,从光球下面的高压限制到光球的低压环境。
2015-02-19 astro-ph.SR
Evolution of Currents of Opposite Signs in the Flare Productive Solar Active Region NOAA 10930
对从SOT/SP机载Hinode获得的活动区NOAA 10930的高空间分辨率矢量磁图的时间序列的分析表明,在出现的通量绳的两个足点中存在向上和向下电流的混合。磁通出现率在两个极性中几乎相同。我们观察到,随着磁通量的增加,每个极性的净电流最初增加约三天,然后减少。这种净电流的特征在于在每个极性中具有完全相反的符号,而其幅度在大多数时间几乎保持相同。在两个极性中净电流的减小是由于具有与净电流的符号相反的符号的电流的增加。在X级耀斑期间,与净电流同号的主导电流先增大后减小。非主导电流的演化似乎是耀斑爆发的必要条件。上述观测结果可以用两种不同无力态的叠加导致日冕中的洛伦兹力不为零来解释。这种洛伦兹力推动日冕等离子体,并可能促进耀斑所需的磁重联。此外,净电流的演变被发现遵循的极性反转线的磁剪切的演变。
2011-08-30 astro-ph.SR
Twist Accumulation and Topology Structure of a Solar Magnetic Flux Rope
为了研究大耀斑和日冕物质抛射(CME)前磁通量绳的形成,利用非线性无力场模型计算了磁螺旋度注入、扭曲积累和三维磁场的拓扑结构. 2005年1月15日23:02 UT,太阳和日光层天文台上的极紫外成像望远镜在活动区NOAA 10720观测到一系列没有CME的局限耀斑,然后是一个带有CME的大耀斑。利用大熊太阳天文台数字矢量磁仪观测到的矢量磁场的微分仿射速度估计方法,计算了18:27 ~ 22:20 UT八个时间点的矢量速度。用矢量磁场和速度场计算了注入磁螺旋度。螺旋度注入速率为(-16.47 \pm 3.52)\times 10^{40} Mx^2/hr。我们发现只有大约1.8%的注入磁螺旋度最终变成了磁通量绳的内螺旋度,其捻度增长率为-0.18 \pm 0.08转/小时。的三维磁场的计算通过评估挤压程度,Q。我们发现,磁绳被大Q值的QSL包裹,连续注入的磁螺旋度引起的磁重联进一步产生了约束耀斑。我们认为,磁通绳是由QSL中的磁重联形成并加热的。
2013-11-08 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic simulation of magnetic null-point reconnections in NOAA AR12192 initiated with an extrapolated non-force-free-field
对日冕磁流体动力学进行了数值模拟。模拟初始化外推的非力自由磁场使用的矢量磁图的活动区(AR)NOAA 12192上获得的太阳光球。特别是,我们专注于磁重联发生在磁零点附近,导致出现在2014年10月24日21:21 UT左右,在X3.1耀斑峰值之后的圆形色球耀斑带。外推的场线显示存在的三维(3D)零附近的极性反转线之一--在那里观察到的耀斑。在随后的数值模拟中,我们发现磁重联发生在零点附近,在那里的磁场线从扇平面的三维零形成一个X型配置与下面的弧形场线。圆顶形场线的足点,固有的三维零,显示高梯度的挤压因子。我们发现滑动重联在这些准分界线层,这是共同定位与耀斑后在色球高度观察到的圆形增亮。这证明了初始非无力场的可行性及其引发的动力学。此外,初始场和它的模拟演化被发现是没有任何通量绳,这是在符合的局限性的耀斑。
2018-05-02 astro-ph.SR
Recurring Homologous Solar Eruptions in NOAA AR 11429
本文介绍了NOAA活动区11429在四天内发生的三次同源太阳爆发的研究结果。这个庞大而复杂的AR分为两个相对简单的子区域:东北(NE)和西南(SW)。在不同的演化阶段,西南次区域经常发生喷发,这提供了一个独特的机会来隔离负责太阳喷发的物理过程。相反磁极的持续剪切和会聚导致沿SW极性反转线(PIL)的连续磁通抵消。一个灯丝持续躺在沿SW PIL观察到生存的每次喷发,这表明部分喷发的磁系统。此外,在第一次和第二次喷发后,沿着SW PIL重新形成了类似形态的S形磁结构。光球运动的磁通量在部分爆发的磁系统中不断注入和储存负螺旋度,为连续爆发积累磁自由能。这些结果表明,剪切运动和相反磁通量的磁通量抵消作用是导致同源喷发的主导因素,而不受演化阶段的影响;是形成喷发构造的关键过程,很可能是一条磁通量绳,其长期持续导致同一喷发构造的改造。研究还发现,相似的磁拓扑结构可能导致在同一位置的磁重联,在前兆阶段的耀斑将有助于在喷发减少上覆磁场的约束。
2020-08-08 astro-ph.SR
An MHD Model of the December 13 2006 Eruptive Flare
本文采用三维MHD模拟方法,定性模拟了2006年12月13日日本日出(Hinode)卫星观测到的新出现的δ黑子区NOAA 10930的爆发性耀斑的日冕磁场演化。模拟成立,我们驱动器的出现,东西向的磁通量绳在较低的边界到一个预先存在的日冕场建造的SOHO/MDI全磁盘磁图在2006年12月12日20:51:01 UT。由此产生的日冕磁绳嵌入在周围的日冕磁场中,首先进入准静态上升阶段,然后经历动态喷发,磁绳空腔的前缘加速到约830 km/s的稳定速度。喷发前的日冕磁场显示出与日出软X射线观测中所见的磁连通性以及反S形X射线S形的发展定性一致的形态。我们研究了爆发磁通绳的性质和后重联环的形态,并将它们与观测结果进行了比较。
2011-09-16 astro-ph.SR
The 17 February 2013 sunquake in the context of the active region's magnetic field configuration
太阳地震是由低层大气对能量和动量突然沉积的流体动力学反应造成的。在这项研究中,我们调查了2013年2月17日发生在NOAA活动区11675的太阳地震。日冕,色球层和光球的观测第一次与活动区磁场的非线性无力模型结合在一起,以探测引发日震的磁环境。我们发现,日震与磁通绳的不稳定和相关的M级GOES耀斑。活动区11675在日震发生时正处于出露阶段,出露所引起的光球运动严重改变了磁绳及其相关的准分界线层,最终触发了磁绳的不稳定性。磁绳被一个延伸的磁场线包络所包围,这些磁场线扎根在一个小区域内,大约在太阳地震的位置。我们认为,信封的配置,通过与膨胀的通量绳相互作用,创造了一个“磁透镜”,可能有集中在一个特定的位置的能量光球,创造了必要的条件,为启动的太阳地震。
2017-09-14 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
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
Quiet Sun flux rope formation via incomplete Taylor relaxation
本研究通过三维MHD模拟揭示静默太阳中磁通量绳经分量重连和螺旋度逆级联逐步形成,并首次展示趋向泰勒弛豫的逆级联,为理解纳米耀斑积累提供新机制。
2023-03-21 astro-ph.SR
Three-dimensional Magnetic Restructuring in Two Homologous Solar Flares in the Seismically Active NOAA AR 11283
我们进行了全面的调查比较三维磁场重组,耀斑能量释放,和日震响应,两个同源耀斑,2011年9月6日X2.1(FL 1)和9月7日X1.8(FL 2)在NOAA AR 11283耀斑。在我们的分析中,(1)在FL 1部分喷发后,扭曲的磁通绳(FR)以1.5 km/s的速度坍塌到地表。然后,FR逐渐增长到更高的高度,并在FL 2更充分的喷发后以3 km/s的速度再次坍塌。此外,FL 2示出了相反磁极性的通量加权质心分离的较大减小和表面上的水平场的较大变化。这意味着一个更猛烈的日冕内爆与相应的更强烈的表面签名在FL 2。(2)事件发生后,北半球的风场向北倾斜,并与周围的风场一起发生南转。这与在外围区域观察到的半影的不对称衰减相一致。(3)在FL 1期间释放的自由磁能和非热电子能量的量在测量的不确定性内与FL 2的量相当。(4)在FL 1中没有检测到太阳地震;相反,FL 2产生了两个地震发射源S1和S2,它们都位于半影区域。有趣的是,S1和S2由磁环连接,并且较强的源S2具有较弱的垂直磁场。我们讨论了这些结果与低日冕内爆过程和日震产生的关系。
2014-09-23 astro-ph.SR
Simulation of a Solar Jet Formed from an Untwisting Flux Rope Interacting with a Null Point
本研究利用 SDO/AIA 和 Hinode/SP 观测数据,结合零 $\eta$ MHD 模拟,探究了活动区 NOAA 12736 中由解扭磁流绳与零点相互作用触发的日冕喷流的形成机制,揭示了磁流绳旋转运动引发重联并传递扭转产生螺旋运动的过程。
2023-03-31 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
Formation of Magnetic Flux Ropes during Confined Flaring Well Before the Onset of a Pair of Major Coronal Mass Ejections
NOAA活动区(AR)11429是双超快日冕物质抛射(CME)的来源。两次日冕物质抛射都在一小时内发生,第一次日冕物质抛射发生在2012年3月7日。该AR满足“超级活跃区域”的所有要求,即,黑尔定律不兼容性和$δ$ -点磁配置。第24太阳活动周期中最大的风暴之一($D_{st}=-143$ nT)与其中一个事件有关。磁通量绳(MFR)是日冕中扭曲的磁性结构,在$\sim$ 10 MK热等离子体发射中最常见,通常被认为是喷发结构的核心。然而,它们在太阳大气中的“休眠”存在(即在爆发之前)是一个悬而未决的问题。借助多波长观测(SDO/HMI/AIA和STEREO EUVI B)和日冕磁场的非线性无力(NLFFF)模型,我们的工作揭示了两个独立的,弱扭曲的磁通量系统,这表明存在喷发前的MFRs,最终成为两个CME的种子。MFR可能是在宿主AR 11429发生两次日冕物质抛射的前一天发生的有限(即不导致重大日冕物质抛射)燃烧和次燃烧事件期间形成的。
2015-07-05 astro-ph.SR
Structure, Stability, and Evolution of Magnetic Flux Ropes from the Perspective of Magnetic Twist
我们调查了NOAA活动区11817在2013年8月10日至12日期间的演变,当时它发展了一个复杂的场配置,并产生了四个封闭的,随后是两个爆发的耀斑。这些C级以上的耀斑都与位于主极性反转线上的磁通量绳(MFR)有关,在主极性反转线上存在剪切和会聚的光球流。借助于非线性无力场模型,我们通过映射磁连通性和计算每个单独场线的扭转数$\mathcal{T}_w$来识别MFR。MFR是适度扭曲的($|\mathcal{T}_w| < 2$),并具有高挤压因子$Q$的明确边界。我们发现,具有极值$|\mathcal{T}_w|$的磁力线是绳轴的可靠代理,并且MFR的峰值$|\mathcal{T}_w|$在每次耀斑前半小时内暂时增加,而在耀斑峰值之后,无论是局限型还是爆发型耀斑,MFR的峰值都减小。这种耀斑前$|\mathcal{T}_w|$的增加对活动区的自由磁能或整个区域的任何其他参数的影响很小,因为它的量适中,MFR的体积相对较小,而耀斑后它的减少显然与耀斑引起的自由磁能的逐步减少有关。我们认为,$\mathcal{T}_w$可以作为一个有用的参数,预警喷发的开始,因此,随之而来的空间天气的影响。螺旋扭结不稳定性被确定为考虑耀斑的主要候选发病机制。
2015-12-23 astro-ph.SR