活动区域NOAA 12673在2017年9月极度不稳定,产生了许多太阳耀斑,包括2017年9月6日太阳活动周期24中最大的X9.3耀斑。据报道,这次耀斑沿着耀斑带产生了一些太阳地震(Sharykin & Zhao vichev 2018; Zhao & Chen 2018)。我们已经使用了同时间和同空间的日震和磁成像仪(HMI)的视线(LOS)和瑞典1米太阳望远镜观测显示这些太阳地震的色球层响应的证据。对Ca II 8542的\space谱线波前轮廓的分析表明,波峰产生强烈的蓝色不对称,而波谷最多产生非常轻微的红色不对称。我们使用组合HMI,SST数据集创建时间-距离图,并推导出响应的视横向速度和加速度。这些速度范围从4.5 km s $^{-1}$到29.5 km s $^{-1}$,恒定加速度为8.6 x 10 $^{-3}$ km s $^{-2}$。除了重心(COG)方法外,我们还采用了NICOLE反演方法来推导2.4 km s $^{-1}$至3.2 km s $^{-1}$的LOS速度。这两种技术都表明,波峰是由上升流造成的。我们相信这是耀斑引起的第一个色球层信号。
英文摘要:
Active region NOAA 12673 was extremely volatile in 2017 September, producing many solar flares, including the largest of solar cycle 24, an X9.3 flare of 06 September 2017. It has been reported that this flare produced a number of sunquakes along the flare ribbon (Sharykin & Kosovichev 2018; Zhao & Chen 2018). We have used co-temporal and co-spatial Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) line-of-sight (LOS) and Swedish 1-m Solar Telescope observations to show evidence of the chromospheric response to these sunquakes. Analysis of the Ca II 8542 Å\space line profiles of the wavefronts revealed that the crests produced a strong blue asymmetry, whereas the troughs produced at most a very slight red asymmetry. We used the combined HMI, SST datasets to create time-distance diagrams and derive the apparent transverse velocity and acceleration of the response. These velocities ranged from 4.5 km s$^{-1}$ to 29.5 km s$^{-1}$ with a constant acceleration of 8.6 x 10$^{-3}$ km s$^{-2}$. We employed NICOLE inversions, in addition to the Center-of-Gravity (COG) method to derive LOS velocities ranging 2.4 km s$^{-1}$ to 3.2 km s$^{-1}$. Both techniques show that the crests are created by upflows. We believe that this is the first chromospheric signature of a flare induced sunquake.
Chromospheric mass motions and intrinsic sunspot rotations for NOAA Active Regions 10484, 10486, and 10488 using ISOON data
这项工作利用改进的太阳观测光学网络(ISOON:Neidig et al. 2003)连续谱(630.2 nm)和Hα(656.2 nm)数据:1)探测和测量光球和色球层中发生的太阳黑子旋转,2)识别和测量色球暗条质量运动,3)评估任何大尺度光球和色球质量耦合。2003年10月27日至29日,使用Brown等人(2003年)的技术得到的重要结果表明,10月29日NOAA AR 10486中的两个大太阳黑子之间存在显著的反向旋转,以及10月27日NOAA AR 10484中的离散暗条质量运动,这似乎与至少一次C级太阳耀斑有关。
Photospheric Magnetic Fields of the Trailing Sunspots in Active Region NOAA 12396
太阳磁场对太阳活动的各个方面都有影响。太阳黑子是太阳活动的主要表现形式。结合高分辨率和天气观测的目标是提供一个全面的描述太阳黑子的增长和衰变过程。活动区域NOAA 12396于2015年8月3日出现,并于2015年8月6日由1.5米的格里戈尔太阳望远镜观测到。用GREGOR红外光谱仪获得了光球Si I $λ$ 1082.7 nm和Ca I $λ$ 1083.9 nm谱线以及色球He I $λ$ 1083.0 nm三重谱线的高分辨偏振光谱数据。这些近红外分光偏振观测得到了太阳动力学观测台上日震和磁成像仪的天气视线磁图和连续图像以及大气成像组件的极紫外图像的补充。
The chromospheric magnetic field in active regions derived from spectropolarimetry of Ca II 8542
分析了Dunn太阳望远镜上的干涉二维光谱仪(IBIS)对色球Ca II 8542谱线的分光偏振观测,以及Hinode卫星上的分光偏振仪(SP)的太阳光学望远镜(SOT)对光球Fe I 6302谱线的分光偏振观测。这些数据是在2012年1月29日获得的,目标是NOAA活动区(AR)11408和AR 11410。本文用重心法计算了Fe I 6301.5/6302.5在SP航天器上观测到的谱线在活动区各处的视线场强。此外,我们还构造了Ca Ⅱ 8542线色球IBIS数据的COG图,并与由场强SP导出的COG图进行了比较。我们发现,光球场强度范围高达2 kG的plages和高达2 kG或更高的值内的本影区。在色球场强的情况下,在本影区域内的LOS场增加到800 G,并且场强向太阳黑子的边缘减小。
Multi-Wavelength Observations of a Flux Rope Failed in the Eruption and Associated M-Class Flare from NOAA AR 11045
利用TRACE、STEREO、SOHO/MDI、Hinode/XRT和BBSO的空间和地面观测资料,对2010年2月12日试图从NOAA AR 11045爆发的通量绳和相关的M级太阳耀斑进行了多波长观测。当磁绳从活动区上升时,在其一个支点附近触发了M1.1/2F级耀斑。我们认为,耀斑触发是由于重新连接的上升通量绳与周围的低洼磁回路。磁绳以约90 km/s的速度达到约0.15 Rs的投影高度,而软X射线通量在其上升过程中逐渐增强。磁通绳被上覆场抑制,充满的等离子体向其激活位点以西的负极性场移动。我们发现的第一个观测证据的初始抑制的通量绳由于可见的残留灯丝在色球和日冕的温度,在活动区的同一位置前几天的演变。SOHO/MDI磁象图显示在耀斑开始前约12小时出现了一个双极。出现的负极性向磁绳激活点移动,在光球极性反转线(PIL)附近触发耀斑。负极性区域朝向PIL的运动有助于在耀斑和磁绳激活部位积聚磁能。这项研究提供了一个独特的观测证据,上升的通量绳未能爆发,由于残留的灯丝和覆盖的磁场,以及相关的触发M级耀斑。
Multi-wavelength high-resolution observations of a small-scale emerging magnetic flux event and the chromospheric and coronal response
最先进的太阳仪器以前所未有的分辨率揭示了太阳的磁活动。大熊太阳天文台的1.6米新太阳望远镜的观测正在我们对太阳表面结构的理解中迈出下一步。颗粒尺度磁通量的出现和太阳大气的响应是其中的关键研究。作为与美国宇航局IRIS任务联合观测计划的一部分,NST在光球和色球波长上观测了活动区NOAA 11810。SDO和Hinode天基望远镜提供了补充数据。该区域显示了一组太阳孔,在其附近,我们检测到一个小规模的浮力水平磁通量管造成异常颗粒化和与预先存在的环境场在高层大气层的相互作用。随着变形颗粒的膨胀,我们观察到HeI数据中突然出现了一个扩展的激增。IRIS捕捉到了与HeI浪涌相关的热等离子体射流的喷射。SDO/HMI数据揭示了新兴的磁环状结构。Hinode/Ca II H和IRIS滤波图详细描述了太阳色球层下部新出现的磁场的连通性。从这些数据中,我们证实,新兴的通量管的方向几乎垂直于上覆的环境场。然而,新出现的磁场线与预先存在的上覆场的相互作用产生高温发射区域并促进浪涌/射流产生。在喘振/射流喷射的第一迹象之前和之后检测局部加热。我们将结果与之前的观察和理论模型进行比较,并提出了激活等离子体射流/浪涌和限制加热的场景。这一过程在日冕物质流和能量流中起着重要的作用。
利用高时空界面区域成像光谱仪1330的观测,我们研究了2017年9月10日NOAA活动区(AR)12673的X8.2级耀斑期间发生的喷流特征。这些喷气式特征植根于耀斑带。我们检查了15个特征,这些特征的寿命,投影宽度,长度和速度的平均值分别为87秒,890公里,2.7毫米和70公里秒$^{-1}$。我们还观察到了2014年10月25日X1.0级耀斑期间发生的许多类似喷流的特征。我们研究了在其发展过程中的喷流状特征的基础上的光谱。日冕中的Fe XXI 1354.08 π谱线出现蓝移,而过渡区中的Si IV 1402.77 π谱线出现红移,表明色球蒸发。这是第一次报道的喷流状功能植根于耀斑带,我们认为,这些喷流状功能驱动的色球蒸发的机制。
Chromospheric Dynamics of an Umbral Flare Kernel - Based on Coordinated SUNRISE III SCIP and Domeless Solar Telescope Observations
Kyoto University(京都大学);Nagoya University(名古屋大学);Kanazawa University(金泽大学);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系统研究所);National Astronomical Observatory of Japan(日本国立天文台);The University of Tokyo(东京大学);The Graduate University for Advanced Studies (SOKENDAI)(高级研究大学院大学)
本研究利用SUNRISE III SCIP与DST的协同观测,揭示了太阳黑子本影内M1.4级耀斑核的色球精细结构与等离子体运动,解释了耀斑红不对称性的成因。
Coherent Lateral Motion of Penumbral Filaments during X-class Flare
现在,对Hinode航天器搭载的天基50厘米太阳光学望远镜拍摄的太阳光球层高分辨率照片进行了例行观测。2006年12月13日,日野号拍摄了NOAA 10930中的三角洲黑子,当时该活动区发生了X级耀斑。两个明亮的丝带可见,即使在白光和G-波段的图像除了色球Ca II H图像。我们使用互相关技术对太阳黑子进行了全球登记,并分析了耀斑间隔期间的局部效应。我们发现在耀斑期间,半影暗条有横向运动。此外,我们定位两个补丁,一个在任何极性,这表明收敛运动的极性反转线(PIL)。在钙II H图像中,我们发现内核与耀斑前的增亮,位于沿PIL。
Non-LTE inversions of a confined X2.2 flare: I. Vector magnetic field in the photosphere and chromosphere
准确获得太阳大气中的磁场矢量对于研究耀斑期间磁场拓扑结构的变化和可靠地模拟空间天气至关重要。我们通过将各种反演方法应用于2017年9月6日NOAA AR 12673中的受限X2.2耀斑来解决这个问题,将光球和色球磁场矢量与该事件的两个数值模型进行比较。我们从Milne-Eddington(ME)和(非)局部热平衡(非LTE)反演的Hinode SOT/SP Fe I 6301.5 μ m和6302.5 μ m得到光球场。色球场是从空间正则化弱场近似(WFA)和非LTE反演的钙II 8542观察CRISP在瑞典1米太阳望远镜。LTE和非LTE推断的光球场分量在整个大气中具有很强的相关性,在非LTE反演中具有更强的场和更高的温度。对于色球场,非LTE反演与空间正则化的WFA相关性很好。我们发现强场补丁超过4.5千克的光球,共同位于类似的浓度超过3千克的色球。得到的场强比数值模型高2-3倍,更集中和结构化的光球到色球剪切接近极性反转线。LTE和非LTE的Fe I反演产生基本上相同的光球场,而ME反演未能再现Fe I在发射的场矢量方向。我们的反演证实了由数值模型预测的磁通绳足点的位置。然而,预处理和较低的空间分辨率导致模型中的场比数据显示的更弱和更平滑。这强调了需要更高的空间分辨率的模型,以更好地约束喷发前的通量绳。
Analysis of sudden variations in photospheric magnetic fields during a large flare and their influences in the solar atmosphere
2013年4月11日,太阳活动区NOAA 11719产生了一个巨大的双带耀斑。利用太阳动力学天文台(SDO)日震磁象仪(HMI)在Fe I 6173埃谱线上获得的磁象图,研究了耀斑期间活动区光球磁场的突然变化。HMI的视线磁图的分析表明,突然和持续的磁场变化在不同的位置的活动区的耀斑爆发前和耀斑期间。HMI提供的矢量磁场观测结果也显示了这些位置的总磁场强度及其倾角的一致变化。利用从HMI获得的同步多普勒图,我们观察到扰动的光球多普勒信号的磁场在上述位置的突然变化。这些速度信号的功率谱分析表明,在耀斑期间,这些受影响的位置相比,耀斑前的条件下,增强的声功率。伴随着这些观测,我们还使用了全球振荡网络组(GONG)在谱线H-α 6562.8埃获得的近同步色球观测,以研究耀斑带的演化和活动区的强度振荡。在上述位置的耀斑期间,H-α强度振荡也显示出增强的振荡功率。这些结果表明,与磁场突变相关的瞬态洛伦兹力可以驱动局域光球和色球振荡,类似于耀斑引起的太阳大气振荡。
IRIS observations of magnetic interactions in the solar atmosphere between pre-existing and emerging magnetic fields. II. UV emission properties
IRIS卫星在活动区NOAA 12529进行的多波长紫外线观测最近指出,在二次通量出现期间,在上层色球层和过渡区存在类似紫外线爆发的持久增亮和同时发生的等离子体喷射。这些签名已被解释为证据的小规模,经常性的磁重联发作之间的新兴通量区(EFR)和预先存在的谱斑场。在这里,我们描述了这些强的,间歇性的增亮的紫外线发射,我们研究了以上的色球拱丝系统(AFS)覆盖EFR的浪涌活动。我们分析了在不同波长下观测到的浪涌和共空间增亮。我们发现Si IV 1402和Mg II k 2796.3线的蓝色和红色翅膀之间的发射不对称,这清楚地概述了在小规模爆发现象期间形成的AFS上方结构的动态。我们还检测到的Si IV 1394和1402线轮廓的UV突发像素的多普勒速度和偏度之间的相关性。最后,我们表明,真正的发射在Fe XII 1349.4 μ线是同空间的Si IV的亮度。这无疑揭示了一个与重联事件对应的纯日冕。
First Flare-related Rapid Change of Photospheric Magnetic Field Observed by Solar Dynamics Observatory
光球磁场不仅在积累自由能和触发太阳爆发方面起着重要作用,而且被观测到会随着日冕瞬变引起的日冕磁场重构而发生快速而持久的变化。新发射的太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)以一贯的高分辨率和高节奏产生无视全磁盘矢量磁图,这最终使得对这一重要的反反应过程进行明确和全面的研究成为可能。在这项研究中,我们提出了一个近盘中心,GOES级X2.2耀斑发生在NOAA AR 11158在2011年2月15日使用的磁场测量HMI。我们获得了第一个坚实的证据,增强横向磁场在耀斑磁极性反转线(PIL)的幅度为70%。这种快速和不可逆的场演化与耀斑的发生有明确的联系,增强区位于两个色球耀斑带之间。SDO观测到的另外两次主要耀斑事件也有类似的发现。这些结果强有力地证实了我们先前的建议,光球磁场附近的PIL必须变得更加水平后爆发。随后将进行深入研究,进一步将光球磁场变化与日冕物质抛射的动态联系起来,届时将进行全斯托克斯反演,以生成准确的磁场矢量。
Magnetic and dynamical photospheric disturbances observed during an M3.2 solar flare
这封信报告了一组全斯托克斯光谱偏振观测在近红外He I 10830 A光谱区,涵盖前,耀斑,和耀斑后阶段的M3.2类太阳耀斑。该耀斑起源于2013年5月17日,属于活动区NOAA 11748。我们在耀斑中探测到强烈的He I 10830 A辐射。He I三重态的红色分量的峰值与连续谱的强度比约为1.86。在耀斑期间,He I Stokes V比通常较大的Si I Stokes V剖面大得多,并且出现反转。四个Stokes剖面的光球Si I反演揭示了以下几个方面:(1)耀斑相期间光球中的磁场强度比耀斑前相减小甚至消失。然而,这种下降并不是永久性的。在耀斑之后,磁场在短时间内恢复其耀斑前的配置(即,在耀斑后30分钟内)。(2)在光球中,在耀斑爆发之前,视线速度表现出规则的颗粒状向上和向下流动模式。在耀斑期间,上升气流(蓝移)控制着耀斑产生的区域。已分别推导出深光球层和高光球层中~ $10^{-3}$和~ $10^{-4}$ g cm $^{-2}$ s $^{-1}$的蒸发率,它们能在大约400秒内使色球层密度增加两倍。
Response of the Photospheric Magnetic Field to the X2.2 Flare on 2011 February 15
众所周知,光球磁场的长期演化在积累自由能为太阳爆发提供动力方面起着重要作用。观测结果尽管存在争议,但也揭示了爆发期间光球磁场的快速和永久变化,以响应日冕磁场的重组。新发射的太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)以一贯的高分辨率和高节奏产生无视全磁盘矢量磁图,这最终使得对这一重要的反反应过程进行明确和全面的研究成为可能。在这项研究中,我们提出了一个近盘中心,GOES级X2.2耀斑,发生在NOAA AR 11158在2011年2月15日。使用HMI进行的磁场测量,我们获得了第一个确凿的证据,表明在耀斑磁极性反转线(PIL)处的水平磁场中出现了快速(约30分钟)和不可逆的增强,幅度约为30%。结果还表明,光球场变得更加剪切和倾斜。这个领域的演变是明确相关的耀斑发生在这个S形活动区,与增强区位于两个色球耀斑带和初始共轭硬X射线脚点之间。这些结果有力地证实了我们先前的推测,即PIL附近的光球磁场在爆发后一定会变得更加水平,这可能与系绳切割重联导致的新形成的低磁场有关。
Emergence of granular-sized magnetic bubbles through the solar atmosphere: I. Spectropolarimetric observations and simulations
我们研究了2009年7月发生在NOAA 11024中的颗粒大小的磁通量出现事件。这些观测是用瑞典1米太阳望远镜上的CRISP分光偏振仪进行的,空间分辨率为0.14”。同时全斯托克斯观测的两个光球Fe I线在630.2 nm和色球Ca II 854.2 nm线,使我们能够详细描述整个太阳大气的出现过程。我们在这里报告的3D半球形气泡事件,而不是简单的磁足点,我们观察到复杂的半圆形脚跨越几个颗粒。在这些事件中最具特征的签名是在Ca II 854.2 nm线的翅膀上拍摄的滤光片中观察到一个黑暗的气泡。我们可以推断气泡是如何通过太阳大气层上升的,因为我们看到它从Ca II 854.2 nm的翅膀发展到核心。在光球层中,磁泡的平均向上多普勒速度为2 km/s。在大约3.5分钟内,它将行进约1100公里到达色球层中部,这意味着平均上升速度为5.2公里/秒。为了帮助解释的意见,我们进行了三维数值模拟的演变的水平,无扭曲的磁通量片注入对流区,使用彩虹代码。计算区域从对流层上部到日冕下部。在模拟的色球层中,上升的通量片产生一个大的、冷的、磁化的气泡。我们将这个气泡与观测到的气泡进行比较,发现非常一致,包括光球层和色球层中类似的场强和速度信号,温度赤字,上升速度,膨胀速度和寿命。
Thermodynamic and magnetic evolution of an eruptive C-class solar flare observed with SST/TRIPPEL-SP
University of Oslo(奥斯陆大学);Rosseland Centre for Solar Physics, University of Oslo(奥斯陆大学罗瑟兰太阳物理中心);Institute for Solar Physics, Dept. of Astronomy, Stockholm University(斯德哥尔摩大学天文学系太阳物理研究所);Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所);Thüringer Landessternwarte(图林根州立天文台);Statkraft AS(Statkraft股份公司)