Solar ALMA observations: constraining the chromosphere above sunspots
我们提出了第一个高分辨率的阿塔卡玛大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）观测太阳黑子在1.3毫米和3毫米的波长，在太阳ALMA科学验证活动在2015年，并将它们与半经验太阳黑子本影/半影大气模型的预测进行比较。第一次毫米观测太阳黑子解决了本影/半影亮度结构的色球高度，在这些波长的发射形成。我们发现，太阳黑子本影在1.3毫米和3毫米处表现出完全不同的外观，而半影亮度结构在两个波长处是相似的。本影的内部在3 mm处比周围的安静太阳（QS）亮约600 K，在1.3 mm处比QS冷约700 K，是太阳黑子在该波长处最冷的部分。平均而言，3 mm处半影的亮度与QS亮度相当，而在1.3mm处，它比QS亮约1000 K。在两个ALMA带中，半影亮度朝向外边界增加。在测试的本影模型中，Severino等人（1994）的模型提供了与观测数据的最佳拟合，包括本研究分析的ALMA数据和早期工作的数据。在这里考虑的那些模型中，没有一个半影模型与目前可用的测量值吻合。ALMA观测在多毫米波长可以用来测试现有的太阳黑子模型，并作为一个重要的输入约束新的经验模型。
2017-10-16 astro-ph.SR
High resolution He I 10830 Å narrow-band imaging of an M-class flare. I - analysis of sunspot dynamics during flaring
本文报道了2012年7月5日对一个M1.8级双带耀斑进行高分辨率He\，\textsc{i} 10830窄带成像（带通：0.5）的第一步结果。这次耀斑是由大熊太阳天文台的1.6米口径新太阳望远镜观测到的。对于这个独特的数据集，首次分析了耀斑期间的太阳黑子动力学。通过直接对上色球层成像，运行的半影波被清楚地看作是本影闪光的向外延伸，两者在10830窄带图像中都采取吸收的形式。从耀斑带和黑子之间的狭缝所形成的时空图像中，我们发现耀斑后的本影闪光和半影波的暗带明显加宽。最显著的特征是当带状物扫入太阳黑子的半影和本影区域时，带状物内突然出现振荡的吸收带。在每次振荡期间，向外传播的本影闪光和随后的半影波冲出到向内扫掠的带中，随后吸收带以类似的速度返回。我们尝试性地解释这种现象的结果，在该地区的太阳黑子正氦原子的密度突然增加被激发耀斑的EUV照明。这个解释是基于观测到的，在耀斑期间，太阳黑子区域周围的10830吸收增强了。然而，问题仍然是开放的，我们需要进一步精心设计的观测，以调查耀斑期间太阳黑子动力学的行为。
2016-10-28 astro-ph.SR
Sunspot Bright Points
我们使用通过宽带滤波成像仪和斯托克斯偏振计数据获得的通量校准图像，这些数据是由Hinode航天器上的太阳光学望远镜获得的，用于研究太阳黑子内部和周围亮点的特性。选取孤立性较好的亮点，并根据其位置将其分为本影点、周边本影点、半影颗粒和G带亮点。大多数亮点都小于150公里。较大的点大多与半影特征相关。亮点在本影上的分布并不均匀，而是优先分布在半影边界附近和本影的快速衰减部分。的亮点，来自使用连续辐射的色温，是在4600 K至6600 K的范围内与冷的位于本影。温度随着中心到外部的距离而增加。的G-带，CN-带和CaII H通量的亮点作为其蓝色波段亮度的函数连续增加，在一个非线性的方式，不像他们的红色和绿色对应。这与通量管的局部加热耗尽分子浓度导致不透明度降低从而导致更深和更热层暴露的模型一致。CaII H辐照度的散射比G波段和CN波段辐照度高。亮点的光变曲线表明，这些位置的亮度增强持续约15至60分钟，而亮点外的点的对比度最小。半影边界附近的影点与细长的血管结构有关。
2010-01-14 astro-ph.SR
Magnetic reconnection as a source of jets from a penumbral intrusion into a sunspot umbra
我们提出了高分辨率的太阳黑子半影侵入的同时同空的光球和色球观测结果。这些数据是由加那利群岛上的瑞典太阳望远镜（SST）拍摄的。时间序列的Ca\，II H图像显示了一系列的瞬态喷流延伸约3000公里以上的半影入侵到本影。在大多数时间序列中，沿着侵入的亮丝的整个长度都可以看到喷流。其中一些喷流形成了清晰的$λ$形状的结构，在它们的足迹处出现了一个小环，持续了大约一分钟。在早期研究的框架中，所观察到的这些喷流的瞬态$λ$形状强烈地表明，它们是由半影侵入体下部的弯曲弧形或磁通绳状场与半影侵入体上方形成尖形结构的更垂直的本影磁场之间的磁重联引起的。
2015-09-07 astro-ph.SR
Properties of simulated sunspot umbral dots
真实的三维辐射MHD模拟揭示了太阳黑子的光球精细结构形成的磁对流过程，包括半影丝和本影点。在这里，我们提供了模拟本影点的统计分析结果，并将其与高分辨率观测报告进行比较。本文提出了一种多层次分割和跟踪算法，用于分离合成辐射热图像和连续亮度图像中的亮结构。面积，亮度和由此产生的一组本影点的寿命被发现是相关的：较大的本影点往往更明亮，寿命更长。在630 nm的连续介质中，恒定光学深度表面上的本影点的磁场强度和速度结构表明，在本影点下方的上升流羽流的上部，强磁场减少和高速度在很大程度上被光谱偏振观测所掩盖。模拟的本影点的性质与最近的高分辨率观测结果基本一致。然而，所观察到的人口小，寿命短的本影点没有再现的模拟，可能是由于空间分辨率不足。
2009-11-26 astro-ph.SR
Searching for overturning convection in penumbral filaments: slit spectroscopy at 0.2 arcsec resolution
最近对太阳黑子的数值模拟表明，翻转对流是半影暗条和Evershed流存在的原因，但这一过程的观测证据很少。在这里，我们进行了光谱搜索的小尺度对流运动在半影的太阳黑子位于5度远离磁盘中心。光斑的位置对探测半影丝边缘的翻转下降流非常有利。我们的分析是基于测量的Fe I 709.0 nm线与瑞典1米太阳望远镜的Littrow摄谱仪在良好的视宁度条件下。我们计算线平分线在不同的强度水平，并从中获得多普勒速度。用附近的大地测线标定了速度，其系统误差小于150 m/s。在光球层的深处，当平分线在80%-88%的强度水平上采样时，我们总是观察到蓝移或零速度。最大的蓝移达到1.2公里/秒，并往往是与明亮的半影丝同空间。在线核中，我们检测到大部分蓝移，速度不超过300米/秒。红移也会发生，但在100-150米/秒的水平，只是偶尔。它们在高层可见的事实使人们怀疑它们的对流起源。总的来说，我们没有发现下降流的迹象，可能与翻转对流在我们的检测极限为150米/秒。要么不存在下降流，要么我们无法观察到它们，因为它们发生在τ =1以下，或者测量的空间分辨率/高度分辨率仍然不足。
2010-09-28 astro-ph.SR
Investigation of the subsurface structure of a sunspot based on the spatial distribution of oscillation centers inferred from umbral flashes
太阳黑子的次表层结构对黑子的稳定性和能量传输有重要影响。目前已提出了两种地下结构模型，即整体模型和簇模型，但迄今为止还没有发现支持特定模型的明确观测证据。为了获得太阳黑子的次表面结构的线索，我们分析了合并太阳黑子的本影闪光IRIS Mg II 2796埃缝颚图像（SJIs）注册。暗闪被认为是光球层下对流单体产生的磁流体冲击波的一种观测表现。通过跟踪单个本影闪光的运动，我们确定了对流单体的位置，即位于本影下方的振荡中心。我们发现，振荡中心优先位于暗核的本影核心，而不是在明亮的区域，如光桥或本影点。此外，振荡中心往往偏离合并的太阳黑子的收敛界面，在那里预计将发生剧烈的对流。我们还发现，推断的对流单体的深度没有明显的区域依赖性。这些结果表明，次表面的本影是一个环境，对流可以发生比收敛界面更容易，因此支持集群模型。为了得到更具体的结果，还需要进一步研究低层大气中的本影速度振荡。
2021-09-23 astro-ph.SR
A distinct magnetic property of the inner penumbral boundary III. Analysis of simulated sunspots
对太阳黑子观测的分析揭示了本影边界的一个基本磁性，即磁场垂直分量的不变性。我们的目标是分析模拟太阳黑子的本影-半影边界的磁特性，从而评估它们与观测到的太阳黑子的相似性。此外，我们的目标是调查等离子体$β$和模拟太阳黑子中的动能与磁能的比例对对流运动的作用。我们使用一组非灰色模拟运行的太阳黑子的MURaM代码。这些数据被用来合成的斯托克斯配置文件，然后退化到日出式分光偏振仪一样的意见。然后，数据被视为真正的日野观测的太阳黑子和磁性的本影边界的确定。位场外推的模拟在其本影边界上产生真实的磁场配置。两个模拟位场上边界，但不同的地下磁场结构，其半影的程度显着不同。通过在上边界强制更多的水平磁场来增加半影宽度，导致与观测结果不一致的磁特性。这意味着半影的大小由磁场的次表面结构给出。没有一个太阳黑子模拟与观测到的磁场特性和埃弗谢德流的方向同时一致。强外向Evershed流只被发现在设置与人工增强的水平分量的磁场在顶部边界不符合观察到的磁场属性在UP边界。我们要强调的是，模拟太阳黑子的“光球”边界是由均分场值的磁场强度定义的。
2020-04-08 astro-ph.SR
Striation and convection in penumbral filaments
本文介绍了用1米瑞典太阳望远镜观测半影丝状流的情况。明亮的灯丝的时间序列显示翻转运动惊人的相似，在活动区的小型孤立结构的墙壁上看到的。灯丝显示出向外传播的条纹，其倾斜角表明它们与局部磁场对齐。我们将其解释为在小的孤立磁结构的壁中看到的条纹的等价物。它们的起源是暗条内部翻转的对流和环绕它的磁场之间的边界线，向外传播是由于沿亮暗条两侧观察到的下降流和Evershed流引起的模式运动的组合。所观察到的短波长的条纹反对存在一个动态显着的水平场内的明亮的灯丝。它的强度对比度是由相同的物理效应，导致暗核心的灯丝，光桥和“运河”。这样一来，条纹代表了半影结构的物理学及其与太阳表面其他磁结构的关系的重要线索。我们把这个角度与最近的3-D辐射流体动力学模拟的结果。
2010-08-05 astro-ph.SR
Similarities of magnetoconvection in the umbra and in the penumbra of sunspots
上下文目前还不清楚为什么太阳黑子在本影和半影之间有一个相当明显的边界。这两个地区表现出磁对流，表现在半影中的半影丝和本影中的本影点。目标。在这里，我们比较的物理性质的本影点和半影丝。我们的目标是了解这些对流特征的性质如何在本影和半影之间的边界上发生变化，以及这与本影-半影边界处亮度的快速增加有何关系。方法.我们推导出系综平均的物理性质的不同类型的对流功能的观测的基础上的两个太阳黑子与日出。结果在本影的外部和半影中的对流特征之间有很强的相似性，大多数物理参数是特征长度的平滑和连续函数。结论.我们的研究结果表明，在亮度从本影到半影的过渡是完全由单个对流单体内的磁对流的有效性增加。对流要素的数密度在内外半影区之间没有显著差异。与本影点相比，半影细丝表现出更大的面积和更高的亮度。目前还不清楚，到底是什么样的潜在的磁场导致的大小和亮度的对流特征的半影增加。
2021-10-04 astro-ph.SR
A distinct magnetic property of the inner penumbral boundary. II. Formation of a penumbra at the expense of a pore
我们最近提出的证据表明，稳定的本影-半影边界的特点是由一个独特的典型值的磁场，$B^{\rm stable}_{\rm ver}$的垂直分量。为了触发半影的形成，磁场中的大倾角是必要的。在太阳黑子中，半影的发展和建立都殖民本影区和颗粒，也就是说，半影磁对流接管本影区与$B_{\rm ver} < B^{\rm stable}_{\rm ver}$，以及在颗粒对流区。最终，稳定的本影-半影边界在$B^{\rm stable}_{\rm ver}$处稳定下来。在这里，我们的目标是研究一个半影的发展开始在一个孔的边界，其中半影殖民最终整个孔。我们使用Hinode/SOT G波段图像来研究半影的演变。Hinode/SOT光谱偏振数据被用来推断研究区域的磁场属性。半影形成于靠近NOAA 1，10960极性反转线的孔隙边界。当半影亮晶向孔隙中突出时，形成半影中的磁通量增加，而孔隙中的磁通量减少。因此，孔完全消失，产生孤立半影。在任何时候，孔隙中磁场的垂直分量都小于$B^{\rm stable}_{\rm ver} \approx 1.8$ ~kG。我们的研究结果是在一个协议的需要，$B^{\rm stable}_{\rm ver}$建立一个稳定的本影-半影边界：而$B_{\rm ver}$在孔隙小于$B^{\rm stable}_{\rm ver}$，半影颗粒的突起到孔隙区没有被阻止，一个稳定…
2016-12-06 astro-ph.SR
Convective Nature of Sunspot Penumbral Filaments: Discovery of Downflows in the Deep Photosphere
我们研究了光球层中半影暗条的速度结构，以获得黑子半影对流性质的直接证据。用1米瑞典太阳望远镜在深光球C I 5380吸收线上以高空间分辨率观测到一个太阳黑子。采用多目标多帧盲解卷积（MOMFBD）方法进行图像复原，滤除杂散光。我们在这里报告的发现，在太阳黑子半影细丝的多个位置的C I 5380的红移线。例如，明亮的暗条头部显示出更大的蓝移，周围是更暗的红移区域，暗示着翻转对流。细长的下行通道也位于明亮的半影原纤维旁边。我们的研究结果提供了最有力的证据，但在半影灯丝翻转对流的存在，并强调需要观察最深的层的半影，以揭示能量传输过程发生在那里。
2011-05-10 astro-ph.SR
A distinct magnetic property of the inner penumbral boundary
太阳黑子是由一个正在生长的气孔或原黑子放射出来的。为了触发半影的形成，原黑子外围的大倾角是必要的。半影区通过定植于影区和肉芽组织而形成和建立。沿着太阳黑子的本影-半影边界发现了磁场强度垂直分量$B^{\rm stable}_{\rm ver}$的唯一稳定边界值的证据。我们使用宽带G波段图像和分光偏振GFPI/VTT数据来研究正形成的本影-半影边界上的磁场的演化和垂直分量。为了与稳定的黑子进行比较，我们还分析了半影形成后Hinode/SP在同一个黑子上观测到的两幅图。在半影形成期间，由于半影侵入本影区域，本影-半影边界处的磁场垂直分量$B_{\rm ver}$增加。2.5小时后，半影达到稳定状态，如GFPI数据所示。在这个稳定的阶段，同时Hinode/SP观测显示出一个$B_{\rm ver}$值，相当于完全成熟的太阳黑子的本影-半影边界。我们确认，本影-半影边界，传统上定义的强度阈值，也具有鲜明的典型磁性，即由$B^{\rm stable}_{\rm ver}$。在半影形成过程中，内部半影延伸到之前本影占优势的区域。因此，在$B_{\rm ver} < B^{\rm stable}_{\rm ver}$的区域，磁对流模式在本影中运行，变成半影模式。最后，内半影边界在$B^{\rm stable}_{\rm ver}$，这暗示了$B_{\rm ver}^{\rm stable}$作为…
2015-06-29 astro-ph.SR
Constructing semi-empirical sunspot models for helioseismology
日震学的目标之一是确定太阳黑子的地下结构。为了做到这一点，重要的是首先要了解太阳黑子对太阳波的近地表影响，这是占主导地位的。在这里，我们构建简化的，圆柱对称的太阳黑子模型，其目的是捕捉来自约500公里以下的安静的太阳$τ_{5000}=1$水平较低的色球层的磁和热力学效应。我们结合了现有的太阳黑子热力学结构（密度、温度、压力）的半经验模型：Maltby等人（1986）的本影模型和Ding和Fang（1989）的半影模型。OPAL状态方程表被用来推导声速剖面。我们平滑地将近地表属性合并到地表以下约1 mm处的安静太阳值。本影半径和半影半径是自由参数。将磁场添加到热力学结构，而不需要静磁平衡。假设磁场的垂直分量具有高斯水平分布，最大表面场强由表面观测确定。全磁场矢量是螺线管形的，并由轴上垂直场确定，在表面上，选择轴上垂直场，使得在本影-半影边界处的场倾角为45 $^\circ$。本文根据SOHO/MDI对NOAA 9787活动区太阳黑子的观测资料，建立了一个特殊的太阳黑子模型。利用数值模拟f、p $_1$和p $_2$波包的传播，研究了模型太阳黑子的日震特征。这些模拟进行了比较所观察到的波场的互协方差。我们发现，太阳黑子模型给出了一个日震签名，是类似的观察。
2010-03-02 astro-ph.SR
Fine structures in the atmosphere above a sunspot umbra
我们提出了同步光球和色球观测的拖尾太阳黑子在NOAA 10904，获得与瑞典太阳望远镜（SST）的拉帕尔马，加那利群岛。时间序列的高分辨率\ion{Ca}{ii} \、$H$图像显示，太阳黑子本影中的瞬变喷流状结构被拉长，我们称之为本影微喷流。这些射流大致平行于附近的半影微射流，表明它们与背景磁场对齐。一般来说，首先会出现一个明亮的点状结构，之后会出现喷流，尽管有些喷流出现时没有相关的色球点。明亮的光球本影点与产生于外影的本影微喷流有关。然而，在类似喷流的事件和潜在的本影点之间没有一对一的对应关系。它们的长度通常小于1 \arcsec，宽度小于0 \farcs 3。本影微射流的典型寿命约为一分钟。这些结构的亮度随着局部背景的亮度从本影中心向本影-半影边界增加。
2013-02-12 astro-ph.SR
Lateral downflows in sunspot penumbral filaments and their temporal evolution
我们研究的时间演化的下降流观察到的侧边缘的半影细丝在太阳黑子位于非常接近的磁盘中心。我们的分析是基于一系列的近衍射极限扫描的Fe I 617.3 nm线采取的CRisp成像分光偏振仪在瑞典1米太阳望远镜。我们计算多普勒从所观察到的强度分布使用线平分线和过滤所产生的亚音速振荡的速度图。在中心侧半影中，横向下降流到处都是小的、弱的红移斑块，靠近或沿着蓝移的流动通道的边缘。这些斑块具有间歇性的生命，并经常经历合并和破碎。横向下降流与宿主细丝一起移动，并对它们的形状变化做出反应，非常类似于宁静太阳中颗粒对流的演变。中心半影的亮度和流动结构的速度之间有很好的关系，平均而言，下降流比上升流更暗，这再次让人想起安静的太阳对流。这些结果表明，在太阳黑子半影区存在翻转对流，细长的细胞形成的细丝的流动是向上的，但非常倾斜，和弱的横向向下流动。在一般情况下，从横向下降流出现的圆偏振配置文件不显示符号反转，虽然有时我们检测到三个叶状的配置文件，这是暗示相反的磁极性的像素。
2015-04-10 astro-ph.SR
Structures in compressible magnetoconvection and the nature of umbral dots
在强垂直磁场中对可压缩磁对流进行的理想化数值实验中所观察到的结构与在太阳黑子本影的观测或现实数值模拟中所检测到的结构存在重要差异。为了阐明这些差异的起源，我们提出了一系列理想化的3D可压缩磁对流实验，不同于以前的实验在几个细节，使他们更接近现实的太阳条件。初始垂直磁场B 0施加在一个时间快照的充分发展的类太阳湍流对流层的稳定层从上面的边界。在松弛到统计稳定状态时，检查流场和磁场的结构。而不是强有力的颗粒对流（GRC）众所周知发生在磁化或弱磁化对流，为高值的B 0热量是由小尺度对流（SSC）的形式传输的狭窄，持续的对流柱组成的细长的上升流伴随着相邻的下降流补丁，这是让人想起的“convectons”在早期的半解析模型。对于中等的磁场强度，磁通分离（FXS）观察：孤立的无场夹杂物的GRC嵌入在一个强磁化等离子体与SSC。在SSC和FXS制度之间，确定了一个过渡制度（F/S），其中对流动态演变成多段粒状夹杂物和背部。我们的结果在某些方面比早期的理想化模型更接近观察到的本影结构，因为它们确实重现了紧邻狭窄对流柱的强烈局部、片状下降流。根据最近对太阳黑子本影点的观测，我们认为在某些情况下，太阳黑子本影的条件与新发现的F/S过渡区相对应。
2016-03-05 astro-ph.SR
The Influence of the Magnetic Field on Running Penumbral Waves in the Solar Chromosphere
我们使用高空间和时间分辨率的图像，获得使用地面和空间为基础的仪器，调查的作用磁场倾斜角发挥在太阳色球运行半影波的传播特性。分析一个近圆形的太阳黑子，接近太阳盘的中心，揭示了一个平稳的上升振荡周期的函数，从本影重心的距离。然而，在一个方向的象限，对应于北方向，一个明显的扭结的周期距离diagrations.Utilizing的磁斯托克斯矢量和无力场外推的反演相结合，我们属性这种行为的截止频率施加的磁场几何形状在这个位置。磁场线在北方向上的快速、局部倾斜由于截止频率的加速减小而导致主导周期性的更快增加。我们第一次揭示了如何获得的最高分辨率的太阳能仪器之一，目前可用的主导波周期的空间分布，直接反映了下面的太阳黑子的磁几何形状，从而开辟了丰富的可能性，在未来的磁流体动力学地震学研究。此外，我们发现的内在关系之间的基本磁场几何形状连接的光球的色球层，和运行的半影波在上色球层观察到的特点，直接支持的解释，运行半影波现象是色球层向上传播的磁声波产生的签名。
2013-10-29 astro-ph.SR
Properties of the Umbral Filament Observed in Active Region NOAA 12529
最近对太阳光球层的观测揭示了在太阳黑子本影内存在着细长的平行明亮结构，称为本影细丝（UFs）。这些特征在形态、磁结构和演化上与通常观察到的侵入太阳黑子的光桥不同。为了表征在活动区NOAA 12529的巨大的领先的太阳黑子的本影中观察到的UF，我们分析了在光球与分光偏振仪搭载的Hinode卫星和在上色球和过渡区与IRIS望远镜的高分辨率观测。这一分析的结果明确排除了UF可能是一种光桥的假设。事实上，我们发现没有无场或低场强区域共空间的UF。相反，我们认识到一个强大的水平场大于2500 G，相对于周围环境的极性相反的UF的一个重要部分的存在，和灯丝在上层大气层对应的UF在光球。这些发现表明，这种结构是光球的表现形式的通量绳悬挂在太阳黑子上方，并形成半影状灯丝内本影通过磁对流。这加强了先前提出的设想。
2019-05-31 astro-ph.SR
Structure of sunspot penumbral filaments: a remarkable uniformity of properties
太阳黑子半影由许多薄的、径向拉长的细丝组成，这些细丝是半影内热量传输的中心，但其结构仍然不清楚。为了研究这些细丝的精细尺度结构，我们对Hinode（SOT/SP）获得的非常接近太阳盘中心的太阳黑子的分光偏振数据进行了深度相关的反演。我们已经使用了最近开发的空间耦合的二维反演方案，使我们能够分析的精细结构的个别半影细丝的衍射极限的望远镜。半影区不同大小的磁丝显示出非常相似的磁场强度、倾角和速度模式。相似性使我们能够平均所有这些细丝，并提取它们共同的物理特性。这种平均丝显示与向上指向的字段在其内部，本影端，并沿其轴，沿侧边和强烈的下行流与一个几乎垂直的，强大的和向下指向的字段在外部端的上升流。向上流动的等离子体明显比向下流动的等离子体热。热的，泪珠状的平均丝头可以与半影晶粒。灯丝的中心部分显示出强度约为1 kG的几乎水平的场。在暗条上方的场收敛，而在暗条头部附近的最深层中观察到发散趋势。提出了一个统一的黑子半影暗条观测图象。这是一致的，这样的灯丝是一个磁对流细胞，在最近的MHD模拟。它的性质在半影上的一致性对半影模型和模拟设置了约束。灯丝的复杂和不均匀的结构为文献中一些长期存在的争议提供了一个自然的解释。
2013-07-13 astro-ph.SR
Signatures of running penumbral waves in sunspot photospheres
太阳黑子上方的高动态大气中存在着丰富的磁流体动力学（MHD）波。最近的研究表明，最突出的现象耦合的性质：本影闪光（UF）和运行半影波（RPWs）。从观测的角度来看，我们进行了高度相关的研究RPWs，比较它们的波的特性，并旨在跟踪这些迄今为止只有色球观察到的现象，以证明向上传播的场引导的性质的RPWs光球层。利用干涉二维分光偏振仪（IBIS/DST）对一个孤立的圆形黑子（NOAA 11823）进行了58 μ m分时多波长的分光观测。通过多层强度采样、速度比较、小波功率分析和时间片的扇形研究，反演了太阳黑子波在光球层和色球层的功率分布、特征周期和传播特性。在光球层发现了RPW的特征。这些连续振荡优选地发生在从内部半影边界开始的4- 6 min之间的周期。光球振荡都有一个稍微延迟的，更明确的色球对应物，具有更大的相对速度（这与之前的UF事件有关）。在各层中，RPW的功率分布呈现出随波浪周期的增大而增大的典型环形分布。时间片的分析揭示了RPW在$\approx50\,\rm{km/s}$光球层的视水平速度，在色球层高度降低到$\approx30\,\rm{km/s}$。观测结果强烈支持的情况下，RPWs是向上传播的慢模波引导的磁场线。
2015-06-25 astro-ph.SR
ALMA Discovery of Solar Umbral Brightness Enhancement at λ=3 mm
我们报告的亮度增强的发现，在一个大的太阳黑子本影中心的波长为3毫米使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）。太阳黑子是太阳表面最突出的特征之一，但令人惊讶的是，人们对它们的许多方面都知之甚少。我们分析了ALMA获得的λ=3 mm（100 GHz）镶嵌图像，其中包括2015年12月16日活动区域AR 12470内的大太阳黑子。3毫米图具有视场和空间分辨率，是该频率范围内整个太阳黑子的最高空间分辨率图。我们发现从外部半影中的高值到内部半影/外部半影中的低值的3 mm亮度的梯度。在本影内部，3 mm亮温有明显的增加，我们称之为本影亮度增强。这种增强的发射对应于相对于周围的内部半影区域超过800 K的温度，并且与界面区域成像光谱仪（IRIS）的1330和1400 μ s slitjaw图像中的过量亮度相一致，邻近部分光桥。这种λ=3毫米的亮度增强可能是色球层高度的黑子本影的内在特征，例如本影闪光的表现，或者它可能与日冕羽流有关，因为亮度增强与在171 ° C观测到的日冕环的足点一致。
2017-05-09 astro-ph.SR
Characterization of magneto-convection in sunspots -- The Gough & Tayler stability criterion in MURaM sunspot simulations
我们分析了太阳黑子的模拟，努力了解的对流不稳定性引起的半影和阴影不同的制度的起源。我们应用Gough \& Tayler（1966）的判据，考虑垂直磁场的稳定效应，研究MURaM太阳黑子模拟中的对流不稳定性。我们发现：（1）在表面正下方的一个高度不稳定的浅层，在整个模拟箱中，对流是由光球中的辐射冷却触发的;（2）一个深的本影核（低于-5毫米）稳定，对翻转对流，其基础是一个区域，该区域具有稳定的背景值，渗透着与本影点耦合的细长不稳定性;（3）半影以下的平行于地表的平行不稳定性和半影耦合的波动不稳定性，这些不稳定性起源于深层。（4）颗粒区、半影区和本影区的对流下降气流分别以2km/s、1 km/s和0.1km/s的速度发展，表明颗粒区的对流比半影区的对流更强，而半影区的对流又比接近定常的本影区的对流更强;（5）GT判据概括了太阳黑子磁层顶和近层顶，突出了磁流体动力学（MHD）太阳黑子模型的次光球层的三重性质;最后，（6）Jurčák判据是GT判据在深层的光球对应物。GT标准作为一种诊断工具，揭示了太阳黑子结构的三方性质，在现实的MHD模拟中，在本影，半影和颗粒中具有不同的磁对流制度。
2022-10-31 astro-ph.SR
Localised plumes in three-dimensional compressible magnetoconvection
在太阳黑子的本影区，对流通常被强烈的垂直磁场所抑制。然而，对流在这些地区并没有完全被抑制：明亮的特征，被称为本影点，可能与弱的，孤立的对流羽流有关。受观测到的本影点的启发，我们进行了三维可压缩磁对流的数值模拟。通过以下解决方案分支到亚临界参数制度（一个区域的参数空间中的静态解决方案是线性稳定的对流扰动），我们发现，它是可能的，以产生一个解决方案，其特征在于由一个单一的，孤立的对流羽流。这种解决方案是类似于稳定的磁流体动力学对流，以前已经发现在二维计算。这些结果可以在定性意义上与本影点的观察有关。
2010-09-29 astro-ph.SR
Variations of the Internal Asymmetries of Sunspot Groups During their Decay
本研究的目的是显示太阳黑子群衰变过程中的不同不对称性。输入数据的来源是SoHO/MDI-Debrecen数据库（SDD）太阳黑子目录，其中包含1996-2010年时间间隔的磁极性数据。对142个太阳黑子群的选定样本进行了几种类型的不对称性检查。在衰减过程中，超前-跟随不对称性分三个阶段增加，并与尺寸呈线性关系。这也与半球不对称性有关，在衰变期间，面积不对称指数在南半球具有较高的值，这可能是由于在第23周期中南半球的活动水平较高。总的本影面积与本影/半影比率成反比，但与本影衰减速率成正比。在衰变过程中，本影/半影（U/P）比在拖尾部分明显减小，但在大多数情况下，在前导部分也是如此。U/P的变化是本影和半影场深度不同的结果。
2021-11-28 astro-ph.SR
Oscillations in a sunspot with light bridges
2013年8月31日，日出号上的太阳光学望远镜观测到一个带有两个光桥（LB）的太阳黑子（AR 11836）。我们分析了2小时的\ion{Ca}{2} H发射强度数据集，并在两个LB和内部半影中检测到强的5分钟振荡功率。时间-距离图显示，5分钟振荡相位沿薄桥没有显著变化，表明振荡可能源自下方。沿着宽光桥的中心轴截取的狭缝呈现出驻波特征。然而，在宽桥的中心，5分钟的振荡功率被发现是强于在其两侧。此外，横跨宽桥的时间-距离图呈现人字形图案，表明两个行进波的逆流起源于桥两侧。因此，宽桥上的5分钟振荡也类似于运行半影波的特性。5分钟的振荡在本影中被抑制，而3分钟的振荡占据了太阳黑子本影的所有三个核心，由LB分开。3分钟的振荡被发现是在相位在两侧的LB。这可能表明，无论是LB不影响本影振荡，或在不同的本影核心的本影振荡共享同一个源。此外，它表明LB是位于本影上部的相当浅的物体。我们发现，本影闪光遵循的本影振荡的生命周期与更大的振幅。它们不能跨LB传播。在每个核心内，阴影闪光主导3分钟振荡功率，然而，它们不破坏阴影振荡的相位。
2014-07-06 astro-ph.SR
Properties of the inner penumbral boundary and temporal evolution of a decaying sunspot
根据经验确定，稳定太阳黑子的本影-半影边界的特征在于垂直磁场的恒定值。我们分析了2011年8月28日至9月3日期间属于NOAA 11277的衰变太阳黑子的光球磁场性质的演变。这些观测是用Hinode卫星上的分光偏振仪获得的。我们的目的是证明在衰变太阳黑子的本影和半影之间的恒定垂直磁场边界的有效性。采用谱线反演技术从全斯托克斯剖面中反演出磁场矢量。总共反转了8张图，并使用线性或二次拟合定量了磁性随时间的变化。我们发现，阴影垂直磁场，磁通量，和面积的线性衰减。半影区的垂直磁场呈线性增加，而磁通量呈急剧衰减。此外，半影区呈二次衰减。与稳定的太阳黑子相比，所研究的衰减太阳黑子的本影-半影边界上的磁场的垂直分量较弱。它的值似乎在衰变阶段稳步下降。此外，在所示的太阳黑子衰减的任何时间，内部半影边界与垂直磁场的恒定值不匹配，这与在稳定的太阳黑子中所看到的相反。在所研究的太阳黑子的衰减阶段，本影没有足够强的磁场垂直分量，因此不稳定，容易因对流或磁扩散而解体。没有发现内半影边界的垂直磁场的恒定值。
2018-10-31 astro-ph.SR
Temporal Evolution of Velocity and Magnetic Field in and around Umbral Dots
我们研究的时间演变的本影点（UD）使用的CRISP成像分光偏振计在瑞典1米太阳望远镜的测量。在稳定的大气条件下以63 s的节奏进行磁敏感630 nm铁谱线的扫描71 min。这些观测结果使我们能够以接近0.13”的分辨率研究UD内部和周围的磁场和速度。通过对339个UDs的分析，我们得出以下结论：（1）UDs显示出明显的上升流迹象，与磁流体动力学（MHD）模拟结果一致。相比之下，我们无法找到系统的下行流信号。只有在非常深的层，我们检测到局部的下行流周围的UD，但他们不坚持的时间。(2)我们证实，UD表现出较弱的和更倾斜的领域比他们的周围，如前所述。然而，具有高于2000 G的强场或处于衰减阶段的UD显示出增强的和更垂直的场。（3）从半影颗粒中分离出来的UDs在迁移前沿有增强场，似乎它们的运动受到环境场的阻碍。(4)寿命长的UD以较慢的自行运动行进更长的距离。我们的结果似乎证实了最近数值模拟本影磁对流的某些方面（例如，在UD中存在上行流），而不是其它（例如，UD位置处磁场的系统性减弱。）
2012-07-24 astro-ph.SR
Spectro-Polarimetric Analysis of an Umbral Filament
对太阳光球层的高分辨率观测最近揭示了在太阳黑子本影内存在细长的平行明亮结构。这些特征被称为暗丝（UFs），在形态、演化和磁结构上与通常观察到的侵入太阳黑子的光桥不同。为了研究在活动区NOAA 12529中观测到的一个UF，我们分析了在光球层中用Hinode卫星上的分光偏振计（SP）进行的分光偏振观测。用IRIS望远镜在上色球层和过渡区进行的高分辨率观测以及SDO/HMI和SDO/AIA获得的观测结果被用来补充分光偏振分析。从Hinode/SP测量的反演获得的结果允许我们放弃UFs是一种光桥的假设。事实上，我们发现没有无场或低场强区域共空间到所观察到的UF。相比之下，我们检测到的结构斯托克斯配置文件，表明存在较强的水平场，大于2500 G。此外，UF的很大一部分相对于宿主本影具有相反的极性。在高层大气中，我们观察到的灯丝是同空间的UF在光球。我们将这些发现解释为表明UF可能是悬挂在太阳黑子上方的通量绳的光球表现，其通过磁对流触发本影内半影状细丝的形成。
2020-01-23 astro-ph.SR
Kinematics and Magnetic Properties of a Light Bridge in a Decaying Sunspot
我们提出了通过分析高空间和光谱分辨率的数据获得的太阳光球的CRisp成像光谱偏振仪在瑞典太阳望远镜在2011年8月6日，相关的一个大的太阳黑子与光桥（LB）在NOAA AR 11263中观察到的结果。这些数据的补充，同时日野分光偏振仪（SP）在Fe I 630.15 nm和630.25 nm线的观察。连续强度图显示对应于LB的半影细丝的径向分布的不连续性，其显示沿着其主轴的暗道（约0.3”宽和约8.0”长）。利用基于响应函数的斯托克斯反演（SIR）程序对已有数据进行反演，得到了物理参数图。从多普勒效应得到的沿LB的等离子体的视线（LOS）速度显示出朝向和远离观察者的运动，最高可达0.6 km/s，其值低于在邻近半影细丝中观察到的LOS速度。值得注意的结果是，我们发现运动朝向观察者高达0.6公里/秒，在黑暗的车道LB位于两个本影核心之间，而LOS速度运动朝向观察者强烈减少LB位于本影核心在一侧和半影灯丝在另一侧之间。统计上，LOS速度对应于上升流/下降流，并将这些结果与Hinode/SP数据进行比较，我们得出结论，周围的磁场配置（无论倾斜程度如何）可能在维持等离子体沿暗巷堆积的过程中发挥作用。从我们的研究中获得的结果支持和确认最近的磁流体动力学模拟显示沿主轴线的LBs的上升流的结果。
2016-06-23 astro-ph.SR
The association between sunspot magnetic fields and superpenumbral fibrils
太阳黑子的分光偏振观测是用西班牙特内里费岛泰德天文台的特内里费岛红外偏振仪进行的。物理参数的地图，从在15648埃的红外Fe i线中观察到的斯托克斯轮廓的反演。规则黑子由一个光桥组成，它将两个相同极性的本影核心分开。光桥的一个臂形成半影灯丝的延伸，半影灯丝包括弱的和高度倾斜的磁场。此外，该暗条中的斯托克斯V剖面与太阳黑子的符号相反，有些类似斯托克斯Q或U。这条半影暗条在太阳黑子边缘突然终止于另一条暗条，后者相对垂直约30度。色球H-α和He 304埃的过滤图显示，在太阳黑子的边缘侧有三个超级半影原纤维，其中一个原纤维延伸到太阳黑子中，并沿着光桥的高度倾斜半影对应物定向。沿着与光球中交叉的半影细丝同空间的纤维，观察到强烈的细长增亮。我们的研究结果表明，在光桥位置的太阳黑子磁场的中断可能是重连的来源，导致强烈的色球增亮，并促进了冷物质的供应，以维持上覆的半影原纤维。
2013-12-06 astro-ph.SR
Magnetic Tension of Sunspot Fine Structures
太阳黑子的平衡结构主要取决于它的磁拓扑结构，并受磁力的支配。张力是洛伦兹力的一个分量，其在无力配置中平衡磁压力梯度。我们采用张力项的洛伦兹力，以澄清结构的太阳黑子功能，如半影细丝，本影光桥和外部半影精细结构。计算了2007年1月5日和2006年12月12日观测到的NOAA AR 10933和NOAA AR 10930两个活动区的洛伦兹力张力项的垂直分量。前者是一个简单的活性区，而后者是一个复杂的活性区，具有高度剪切的极性反转线（PIL）。使用的矢量磁图从Hinode（SOT/SP）获得。我们发现一个不均匀的分布与积极和消极的迹象，在各种功能的太阳黑子的张力。在较低场强和较高倾角的位置存在正张力与半影结构的未梳模型是一致的。在阴影光桥中也可以看到正张力，这可能是光桥结构未梳理的指示。同样，半影中与两极区域相关的向上张力可能直接证实了半影结构的海蛇模型。在AR 10930的PIL向上指向的张力似乎与通量出现有关。在某些地方，张力的大小大于重力，这意味着这些太阳黑子特征的配置几乎没有力。从我们的研究，磁张力出现作为一个有用的诊断的局部平衡的太阳黑子精细结构。
2010-05-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Convection and the Origin of Evershed Flows
到目前为止，数值模拟已经揭示了半影的精细尺度结构，特别是Evershed效应，是由于翻转对流，主要局限于间隙强烈降低磁场强度。Evershed流是在地表可见的翻转对流的径向分量。由于倾斜的磁场造成对称性的破坏，它是向外的--远离本影。在高分辨率下可见的暗半影灯丝核心是由间隙上方形成的磁场中的“尖点”造成的。仍然有待确定的是什么决定了半影的平均亮度，半影细丝的宽度，长度和填充因子，以及Evershed流的振幅和填充因子的细节。这些可能至少部分取决于数值方面，如有限的分辨率和模型大小，但主要取决于尚未充分确定或校准的物理特性，如太阳黑子内部深度和水平分布的等离子体β分布，半影中上升流的熵等。
2009-05-06 astro-ph.SR
Structure and Dynamics of Sunspots
太阳黑子的物理学是太阳天文学中一个迷人而要求严格的研究领域。磁场和等离子体流的相互作用发生在一个纠缠的磁几何形状，并发生在空间尺度上，构成了一个持续的挑战，现有的仪器和明确的解释分光偏振观测。因此，太阳黑子的主要性质已经得到了很好的确定，但其精细结构尚未完全了解。在这篇文章中，我们总结了目前的知识，太阳黑子的磁和动力学特性的光球水平的基础上选择具有最高的空间和光谱分辨率的观测。我们专注于光桥，本影点，半影细丝和半影细丝中臭名昭著的黑暗核心。我们报告的精细结构元素的形态，但主要集中在他们的视线速度和磁场参数的观测。我们简要地评论最近的辐射MHD模拟的结果和更多的示意性模型的想法，试图合理化的半影观测。
2009-03-06 astro-ph.SR
Can overturning motions in penumbral filaments be detected?
数值模拟结果表明，太阳黑子半影的形成和系统性外流（Evershed效应）是由倾斜磁场约束的对流驱动的流体运动引起的。我们调查这些运动，特别是在明亮的灯丝和在其边缘的下流的上升流是否可以可靠地观察到与现有的仪器。我们使用太阳黑子模拟的快照来计算谱线Fe \sci 7090.4 ~和C \sci 5380.34的合成线轮廓的2D图。根据典型的仪器特性，地图在空间和光谱上都有退化。视线速度由线平分线偏移确定。我们发现，对流的可检测性强烈影响的空间涂抹，特别是这样的下降流。此外，视线速度主要是由Evershed流，除非观察是非常接近磁盘中心。这些问题可能已经损害了最近试图检测翻转半影对流。地层高度较低的测线最适合探测对流。
2011-07-02 astro-ph.SR
Temporal Relation between Disappearance of Penumbral Fine-Scale Structure and Evershed Flow
我们调查的Evershed流，点状明亮的功能（半影颗粒），复杂的磁场结构，和黑暗的通道（暗核心）沿明亮的灯丝在太阳黑子半影之间的时间关系。我们使用的时间序列的高空间分辨率光球强度，矢量磁场地图，多普勒速度地图与太阳光学望远镜搭载的\textit{Hinode}航天器。我们得出的结论是，Evershed流和半影颗粒的出现和消失几乎同时发生，并与磁场的倾斜角从垂直到更水平的变化。这支持了这样的想法，即Evershed流是倾斜场线中的热对流的结果。明亮的半影暗条的暗核似乎也与埃弗谢德气流相一致。然而，在Evershed流消失后，暗芯亮丝至少存活10-20分钟。在Evershed流的热传递结束后，输入到亮丝中的热量继续。这表明，除了通过Evershed流的热传递之外，沿着亮灯丝的局部加热对于保持亮灯丝的亮度是重要的。
2011-02-06 astro-ph.SR
Spectral Analysis of Sunspot Penumbrae Observed with HINODE
为了研究小尺度的半影等离子体流，我们使用了HINODE记录的太阳黑子分光偏振数据。多普勒速度的地图是通过评估线翼中的平分线来创建的，从而可视化了Evershed效应最明显的低光球中的流动模式。在接近盘中心的半影区，Evershed流的垂直分量占主导地位。后者由一系列细长的向上流动模式，以恒定的方位角径向延伸通过整个中心侧半影。沿着这个结构，强烈的上升流出现在被较弱的上升流甚至下降流分隔的集中斑块中。强上升流出现在暗条暗核的亮头和本影侧，而下降流则出现在暗条的半影侧。投影效应导致肢体侧半影的整体红移，但所描述的向上和向下流动的模式仍然是可确定的。
2010-08-13 astro-ph.SR
Sunspot penumbral filaments intruding into a light bridge and the resultant reconnection jets
半影细丝和光桥是太阳黑子内部的重要结构，对于理解太阳黑子磁场和下面的磁对流的性质非常重要。我们调查了一个有趣的事件，几个半影灯丝侵入太阳黑子光桥的磁场的太阳黑子半影灯丝和光桥，以及它们之间的相互作用的更多的见解。研究了半影细丝侵入光桥和由此产生的喷流的发射、运动学和磁拓扑特征。在光桥的西侧，侵入的半影丝状体穿透到光桥两侧的本影中，同时还探测到两组喷流。射流共享相同的投影形态与侵入的长丝，并伴有间歇性的足点增亮。同时光谱成像观测提供了令人信服的证据，存在磁重联相关的加热和双向流动的喷流基地附近，并有助于测量矢量速度的喷流。此外，非线性无力场外推的结果显示，强大的和高度倾斜的磁场沿侵入半影细丝，一致以及从射流的矢量速度推导出的结果。因此，我们认为这些喷流可能是由光桥内的新兴场与侵入的细丝的近水平场之间的磁重联引起的。然后，它们沿着更强的暗条场向外喷射。我们的研究表明，光桥中的半影暗条场和出射场之间可能发生磁重联，并沿较强的暗条场产生喷流。这些结果进一步补充了对太阳黑子内部磁重联和动力学活动的研究。
2020-08-04 astro-ph.SR
Investigating the relation between sunspots and umbral dots
本影点（UDs）是在太阳黑子的本影区域观察到的短暂的明亮特征。我们研究了在不同大小的太阳黑子中观测到的UDs的物理性质。我们研究的目的是将本影点的物理性质与太阳黑子的大尺度性质联系起来。为此目的，我们分析了高分辨率的G波段图像的42个太阳黑子观察{ \em Hinode}/SOT，位于靠近磁盘中心。对图像进行了仪器杂散光校正，并用模型化的PSF进行了恢复。采用自动多级跟踪算法来识别位于所选G波段图像中的UD。此外，我们采用HMI/SDO，边缘变暗校正，全磁盘连续图像估计太阳黑子的阶段和历元为选定的太阳黑子。在不同的阴影中识别出的UD的数量与阴影的大小呈线性关系。观察到的填充因子范围为3 ~ 7%，并随平均本影强度的增加而增加。此外，填充因子随本影尺寸的增大而减小。我们还发现，所观察到的平均和最大强度的UDs的平均本影强度相关。然而，我们没有发现任何显着的关系，平均（和最大）强度和有效直径的本影点与太阳黑子面积，历元和衰变率。我们认为，这种缺乏关系可能是由于空间尺度与翻转对流在本影或浅深度与本影点，或以上两者的明显过渡。
2018-02-14 astro-ph.SR
A Topology for the Penumbral Magnetic Fields
我们描述了一个方案的拓扑结构的磁场在半影，占最近的观察显示上升流，下降流，和反向磁极。根据我们的推测，短而窄的磁环充满了半影光球层。沿着这些拱形场线的流动是造成Evershed效应和对流输送的原因。这种情况似乎是定性与大多数现有的观测，包括暗核心的半影灯丝报告Scharmer等人。每个明亮的灯丝暗核心将是一个系统的两个成对的对流卷与暗核心跟踪的共同车道等离子体下沉。磁回路在其中一个明亮的灯丝上有一个热的足点，在黑暗的核心上有一个冷的足点。这种情况符合我们大多数的理论偏见（沿磁力线的虹吸流，翻转对流的存在，下降气流对磁力线的拖曳等）。如果这个猜想被证明是正确的，那么在半影中观察到的温和的向上和向下的速度必须随着分辨率的提高而增加。这和其他观测测试，以支持或反驳的情况下提出。
2009-02-26 astro-ph.SR
Evidence for convection in Sunspot penumbrae
利用\it Hinode上的宽带滤波成像仪（BFI）获得的三个时间序列的蓝色连续图像，分析了日心角从$30^\circ$到$48^\circ$的黑子半影暗条的扭曲运动。研究了扭曲运动与暗条亮度、暗条内位置和半影内位置的关系。只有某些部分的长丝显示出扭转运动。从统计学意义上讲，最靠近本影的长丝扭转部分最亮，扭转运动最快，平均扭转速度为2.1 km s $^{-1}$。灯丝扭曲部分的中间和外部部分（离本影越来越远）亮度较低，其平均速度分别为1.7，km，s $^{-1}$和1.35，km，s $^{-1}$。所观察到的朝向长丝的外部区段的亮度和加捻速度的降低可能是由于减少了沿着长丝的长轴的向上流动。没有显着的变化的扭曲速度作为视角的函数被发现。亮度和速度的相关性表明，翻转对流引起的半影灯丝观察到的扭曲运动，可能是所需的能量的来源，以保持亮度的灯丝。
2010-09-15 astro-ph.SR
Penumbral fine structure and driving mechanisms of large-scale flows in simulated sunspots
我们详细分析了在最近的辐射MHD模拟中发现的半影结构。在τ =1附近，模拟产生与观测推断的互锁梳状结构一致的半影精细结构。超过8 km/s的快速外流沿着几乎水平的磁场延伸;在半影的外半部分，我们看到相反极性的通量，表明通量返回到地表以下。半影亮度的大部分是由小尺度的运动维持的，这些运动的尺度比典型的半影灯丝的长度要短。在τ =1时得到的垂直均方根速度大约是在安静太阳中发现的速度的一半。太阳黑子半影的径向外流有两个组成部分。在最上面的几个100 km中，快速外流主要通过洛伦兹力的水平分量驱动，该分量仅限于tau=1以下的狭窄边界层，而与颗粒化相比，水平压力梯度的贡献减少了由于各向异性。由此产生的Evershed流在τ =1附近达到其峰值速度，并随高度迅速下降。深层的外流主要是由于围绕太阳黑子的对流单体的环状排列。这些流动达到对流均方根速度的约50%的振幅，而与深度无关。流出的偏好是由洛伦兹力和压力驱动的组合引起的。虽然Evershed流占主导地位的速度幅度，大部分的质量通量是存在于更深的层，可能与大规模的护城河流。
2011-01-11 astro-ph.SR
The Deep Layers of Sunspot Umbrae
我们的经验模型，同样描述了观测到的近红外连续强度和线轮廓方面的暗黑子本影大气层的最深可观测层的模型。我们使用1.67 nm处的本影连续强度和1，6888、1，7449和1，7456 nm处的三条CI线来模拟H-吸收最小值附近的深层。我们发现，一个辐射平衡分层产生的连续和C I线观测之间的最佳妥协。我们确定的有效温度从本影和光球通量的比例缩小的单色光球通量与本影对比度为每个频率。由此得到的单色本影通量和光球通量在整个频率范围内积分，得到总本影通量和光球通量的比值，即3560 K < T_eff < 3780 K。我们假设模型M3的T_eff=3750 K，并将M3拟合到Meyer等人（1974）的理论模型。比较模型的“nabla”梯度与绝热梯度表明，本影对流，如果存在的话，只能发生在相当深的层比光球。
2012-10-16 astro-ph.SR
High Resolution Observations of Chromospheric Jets in Sunspot Umbra
最近对太阳黑子本影的观测表明，它可能在亚弧秒尺度上具有精细的结构，代表着热和冷等离子体元素的混合。在这项研究中，我们报告了第一个详细的观测本影尖峰，这是冷喷状结构中看到的色球的本影。尖峰是典型高度为0.5-1.0 μ m、宽度约为0.1 μ m的锥形特征。它们的寿命范围为2至3分钟，并且它们倾向于在同一位置重新出现。尖峰与光球本影点无关，它们往往出现在本影最暗的部分，那里的磁场最强。尖峰呈现上下振荡运动，其光谱演化表明它们可能是由光球振荡产生的向上传播的激波驱动的。值得注意的是，运行半影波的触发似乎发生在尖峰达到其最大高度的间隔期间。
2014-04-29 astro-ph.SR
Physical Properties of a Sunspot Chromosphere with Umbral Flashes
我们提出了对太阳黑子本影闪光的新的高分辨率分光偏振Ca II 8542观测结果。在近0.18”，并跨越约一个小时的连续观察，这是迄今为止公布的最详细的数据集。我们的研究涉及LTE和非LTE反演（但也包括弱场分析作为健全性检查），以量化温度，质量流量和完整的磁场矢量几何形状。我们证实了早先的报道，超高频有非常精细的结构，热和冷的材料在亚弧秒尺度上混合。冲击波阵面比周围的物质热大约1000 K。我们没有观察到本影中的场的显著波动。然而，在半影中，运行的半影波的通过使磁场强度改变约200 G（峰-峰幅度），但它不改变场的方向（至少在我们几度的灵敏度内不显著）。我们发现对于视线速度和磁场强度，随着磁场倾斜度的增加，高频调制功率有减小的趋势。在外部半影中，我们发现没有高频功率，而朝向本影的高频功率越来越多。
2013-04-02 astro-ph.IM astro-ph.SR
Superstrong photospheric magnetic fields in sunspot penumbrae
最近，有一些报告，异常强大的光球磁场（可达到超过7 kG的值）推断出日出SOT/SP太阳黑子观测半影区域内。这些超强的半影场甚至比有记录以来最强的本影场还要大，似乎与超音速下降流有关。这种领域的发现一直是有争议的，因为他们似乎只出现在空间耦合反演进行。在这里，我们调查和讨论的可靠性，这些调查结果通过详细研究观察到的光谱与特别强的磁场在活动区10930的半影的内边缘。我们应用经典的诊断方法和不同的模型大气的各种反演观测到的斯托克斯轮廓在两个选定的像素与超强磁场，并比较结果与磁流体动力学模拟的太阳黑子的半影包含局部区域与强场（近5 kG在$τ=1$）与超音速下降流。
2019-09-30 astro-ph.SR
The Evershed Effect with SOT/Hinode
日出号上的太阳光学望远镜揭示了埃弗谢德流的精细结构及其与太阳黑子半影的对流结构的关系。埃弗谢德流被限制在狭窄的通道与近水平的磁场，嵌入在半影大气的深层。这是一种流速接近光球声速的动力学现象。单独的流动通道与内端处的热气体的微小上升流（源）和外端处的下降流（汇）相关联。SOT/Hinode还发现了半影细丝的“扭曲”运动，这可能归因于Evershed气流的对流性质。Evershed效应可以理解为在强倾斜磁场下热对流的自然结果。目前的半影模型进行了讨论，在这些新的日出观测的光。
2009-03-15 astro-ph.SR
A geometrical height scale for sunspot penumbrae
半影丝状体的分光偏振观测反演提供了光学深度尺度上不同物理量的分层。然而，如果不建立一个几何高度尺度，它们的三维几何结构就无法导出。这对于理解半影大气中物理性质的正确空间变化以及深入了解能够解释观测到的半影亮度的机制至关重要。这项工作的目的是确定一个全球性的几何高度尺度的半影通过最小化的磁场矢量的发散和从静力平衡的偏差所施加的力平衡方程，其中包括压力梯度，重力和洛伦兹力。光学深度模型是从SIT对Hinode卫星上SOT观测到的活动区域的分光偏振数据进行SIR反演得出的。我们使用遗传算法来确定几何高度推断的边界条件。检索的几何高度尺度允许在每个像素的威尔逊凹陷的评价和在每个高度的物理量的相关性。我们的结果符合未梳理的半影场景，即，由通量管组成的半影，具有通道质量流，并且与背景场相比具有更弱和更水平的磁场。上升的物质比它们周围的环境更热更致密。我们没有发现证据的翻转对流或无场区的内部半影区分析。如果从反演结果外推z=-75km以下的物理量，半影亮度可以用Evershed流携带的上升质量的能量转移来解释。
2010-07-16 astro-ph.SR
Evolution of sunspot properties during solar cycle 23
如果我们要确定太阳黑子特性的演变，从而为太阳发电机的建模提供信息，特别是在太阳周期的尺度上，对太阳的长期研究是必要的。我们的目标是确定一些太阳黑子的属性周期23使用SOHO迈克尔逊多普勒成像仪数据提供的统一数据库。我们特别关注它们在太阳盘面上的分布、最大磁场和本影/半影区域。我们调查是否长期减少太阳黑子最大磁场报告基特峰数据也存在于MDI数据。我们已经使用了太阳黑子跟踪和识别算法（STARA）来检测SOHO迈克尔逊多普勒成像仪连续数据中存在的所有太阳黑子，为我们提供了30084个单独的检测。我们记录了太阳黑子的位置，面积和磁场属性的信息和相应的信息，为太阳黑子内检测到的阴影区，并跟踪他们通过他们的演变。我们发现，在太阳活动周期的各个阶段，总的可见本影面积占总的可见黑子面积的20-40%。我们发现，观测到的太阳黑子数遵循太阳影响数据中心国际太阳黑子数与一些有趣的偏差。最后，我们利用星表中的磁信息研究了黑子本影内磁场强度的长期变化，发现磁场强度随黑子数的增加而增加，随黑子数的增加而减小。然而，如果我们假设基特峰的数据报告了长期的下降，并考虑到整个太阳周期的太阳黑子，我们会发现最大本影磁场每年下降23.6 \pm 3.9高斯，这远远低于以前观察到的其他研究。如果我们只看第23周的下降阶段，我们发现太阳黑子磁场的减少是每年70高斯。
2011-08-22 astro-ph.SR
Numerical sunspot models: Robustness of photospheric velocity and magnetic field structure
对太阳黑子的MHD模拟成功地再现了斜磁场中磁对流引起的黑子精细结构的许多方面。我们研究了全球太阳黑子的性质和半影精细结构如何依赖于磁顶边界条件以及网格间距。半影的整个径向范围受磁顶边界条件的约束。太阳黑子结构和半影精细结构的所有其他方面都从48 [24] km（水平[垂直]）的网格分辨率开始在可接受的水平上得到解决。我们发现，数量的反极性通量和翻转对流运动的半影的总量是强大的，分辨率和边界条件。在光球层水平，埃弗谢德流动通道被强烈磁化。详细讨论了速度与光球层磁场结构的关系，并指出了观测结果。
2012-03-02 astro-ph.SR
Investigations of small-scale magnetic features on the solar surface
太阳活动受磁场控制，磁场也会导致太阳辐照度的变化，进而影响地球上的气候。磁场以大小差别很大的结构形式表现出来。本论文主要研究两类已知的最小磁特征：第一部分研究黑子本影点的性质。所获得的本影点属性提供了一个显着的确认最近的磁流体动力学模拟的结果。观测和模拟结果表明，本影点与周围环境的不同之处主要在光球层的最低层，那里的温度升高，磁场减弱。此外，本影点的内部显示出较强的上升流速度，周围是较弱的下降流。这种定性的一致性进一步加强了本影点作为翻转对流的局部柱的解释。论文的第二部分研究亮点，这是小规模的亮度增强在较暗的粒间巷宁静的太阳产生的磁通量浓度。本论文使用了球载太阳望远镜日出的观测数据。首次确定了重要紫外光谱范围内亮点的对比度。观测数据与磁流体动力学模拟的比较显示出密切的对应关系，但只是在仔细考虑了有限的光谱和空间分辨率的影响之后。发现98%的合成亮点与几乎垂直的千高斯场有关。
2013-07-09 astro-ph.SR
Observations of the chromospheric Evershed flow of sunspot penumbra
本文利用自组织映射技术分析Ca II和Hα谱线数据，测量了黑子半影色球层等离子体速度，发现埃弗谢德流与逆埃弗谢德流相邻共存且共同贡献下行流，证实了非梳状模型并提示下行流源于磁场拖拽。
2023-09-20 astro-ph.SR
Absolute velocity measurements in sunspot umbrae
在太阳黑子本影区，对流在很大程度上被强磁场所抑制。以前的测量报告可以忽略不计的对流在影核。基于此，许多研究以本影为零参考来计算周围活动区的多普勒速度。为了弄清本影最暗部分的对流运动量，我们以前所未有的准确度和精度直接测量了多普勒速度。我们用德国真空塔望远镜的激光绝对参考光谱仪（LARS）对太阳黑子本影进行了光谱观测。激光频率梳能够校准高分辨率光谱仪和绝对波长位置。一个彻底的光谱校准，包括参考波长的测量，产生的谱线Ti i 5713.9 nm的多普勒频移的不确定性约为5 m s-1。测得的多普勒频移是本影对流和磁声波的组合。对于对流移动的分析，我们对每个序列进行时间平均以减少叠加的波信号。与宁静太阳中高达-350 m s-1的对流蓝移相比，太阳黑子本影产生约-30 m s-1的强烈减少的对流蓝移。{W}e发现太阳黑子本影中的速度与磁场强度显著相关，但也与定义钛线深度的本影温度显著相关。垂直向上运动随场强的增加而减小。将线性近似外推到零磁场再现了测量到的安静太阳蓝移。简单地将黑子本影作为光球多普勒图计算的零速度参考，可能意味着系统速度误差。
2018-04-23 astro-ph.SR
Global Twist of Sunspot Magnetic Fields Obtained from High Resolution Vector Magnetograms
太阳黑子矢量磁场中精细结构的存在已经从日出和其他早期观测中得到证实。利用ASP/DLSP、Hinode（SOT/SP）和SVM（USO）的太阳黑子观测数据，对43个太阳黑子进行了研究。在这个\emph{Letter}中，（i）我们引入了太阳黑子的符号剪切角（SSA）的概念，并建立了它对非无力场的重要性。(ii)我们发现，全球$α$（无力参数）的符号与全球SSA和太阳黑子的光球手征有很好的相关性。(iii)在每个太阳黑子的本影中，都有符号相反的局部$α$斑块。本影中局部$α$的空间变化的幅度通常是太阳黑子的全局$α$的量级。(iv)我们发现局部$α$在半影区呈正负相间的细丝分布。半影中局部$α$的方位角变化幅度比本影中的方位角变化幅度大约大一个数量级。半影区的正电流、负电流和$α$的贡献相互抵消，对整个黑子的整体值几乎没有贡献。(v)在某些黑子的本影-半影边界上，可以看到与本影区的主符号$α$相反的弧形结构（部分环）。(vi)研究的大多数太阳黑子属于第23个$^{rd}$太阳周期的最小时期，不遵循所谓的半球螺旋度规则。
2009-07-29 astro-ph.SR
