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
Rapid buildup of a magnetic flux rope during a confined X2.2 class flare in NOAA AR 12673
磁通量绳(MFR)被认为是太阳爆发的核心结构,然而,其形成仍然存在激烈的争论。在这里,我们报告了2017年9月6日发生在NOAA AR 12673的X2.2级耀斑期间MFR系统的快速积累过程,三小时后,该结构爆发为主要的日冕物质抛射(CME),伴随着X9.3级耀斑。对于X2.2耀斑,我们没有发现EUV调光,分离的耀斑带,或明确的CME签名,这表明一个局限的耀斑。对于X9.3耀斑,大规模的变暗、耀斑带的分离和CME表明它是爆发性的。通过非线性无力场(NLFFF)的时间序列外推,我们发现:直到爆发耀斑,MFR系统位于AR。在受限耀斑期间,MFR系统的轴向通量和磁螺旋度下限分别显著增强了约86%和260%,尽管平均扭曲数几乎没有变化。在爆发耀斑期间,这三个参数都显著降低。结果表明,建立和释放的MFR系统在封闭和爆发耀斑,分别。前者可以通过扩口重连来实现。我们还计算了耀斑前主极性反转线(PIL)以上衰变指数的分布,没有发现显着差异。这表明磁共振系统的磁通量和螺旋度的增加可能在促进其最终喷发中起作用。
2018-10-10 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
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
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
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
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
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 helicity transported by flux emergence and shuffling motions in Solar Active Region NOAA 10930
本文提出了一种新的方法,它可以分别通过光球下螺旋磁场线的通过和先存日冕磁力线足点的洗牌运动来确定磁螺旋度的输运。众所周知,只有垂直于磁场的速度分量($\upsilon_{\perp B}$)才对螺旋度累积有贡献。在这里,我们证明了$\upsilon_{\perp B}$可以从水平运动和矢量磁图中推导出来,根据D $\acute{e}$ moulin & Berger(2003)提出的一个简单的$\upsilon_t = μ_t + \frac{\upsilon_n}{B_n} B_t$关系。然后将$\upsilon_{\perp B}$分为两个分量,一个是切向分量,另一个是垂直于太阳表面的分量,我们就可以确定螺旋度输送的两项。以NOAA 10930活动区为例,利用日之出光学望远镜的分光偏振仪和窄带滤光成像仪的观测资料,分析了活动区在日面中心通过过程中的变化。我们发现,在我们的计算中,由通量出现和洗牌运动的螺旋度注入具有相同的符号。在研究期间,螺旋度积累的主要贡献来自于通量涌现效应,而动力学瞬态演化则来自于洗牌运动效应。我们的观测结果进一步表明,对于这一AR,后续黑子的视旋转运动才是太阳表面真正的洗牌运动。
2012-03-09 astro-ph.SR
Formation of a tiny flux rope in the center of an active region driven by magnetic flux emergence, convergence, and cancellation
通量绳被认为是太阳爆发的核心结构,对空间天气具有重要意义,但其形成机制仍存在很大争议。我们报告了2018年8月24日在活动区域环团下方形成的微小通量绳。结合多台仪器的高质量多波长观测,我们详细研究了光球层、色球层和日冕中的事件。在源区,连续出现两个正极性(P1和P2),表现为两个孔隙(A和B)是明确的。有趣的是,P2和孔B慢慢接近P1和孔A,这意味着磁通量会聚。在出现和会聚期间,P1和P2相继与出现的较小负极性(N3)相互作用,这导致连续的磁通量抵消。结果,叠加的环被剪切得更厉害,最后演变成一个微小的扭曲通量绳,这可以通过一个短暂的反S形S形、具有蓝移和红移特征的扭曲细丝和一个热通道来证明。结果表明,活动区中心微小磁绳的形成与光球层中连续的磁通量产生、汇聚和抵消密切相关。因此,我们认为,磁通量的出现,收敛和取消的微小磁绳的形成是至关重要的。
2020-09-11 astro-ph.SR
On magnetic reconnection and flux rope topology in solar flux emergence
本文分析了磁流体动力学(MHD)太阳通量出现模拟中大气通量绳的形成。模拟范围从太阳内部的顶部到低日冕。一个扭曲的磁通量管从太阳内部出现并进入大气层,在那里它与周围的磁场相互作用。通过研究不断演化的磁场的连通性,我们能够更好地理解太阳大气中磁绳的形成过程。在模拟中,两个磁绳产生的磁通出现的结果。每一个都有不同的演变,导致不同的拓扑结构。这些是由等离子体流和磁重联决定的。由于磁绳是日冕物质抛射(CME)的基本结构,我们讨论了我们的研究结果对太阳爆发的意义。
2013-11-17 astro-ph.SR physics.flu-dyn
Multiwavelength study of a Solar Eruption from AR NOAA 11112 I. Flux Emergence, Sunspot Rotation and Triggering of a Solar Flare
我们分析了2010年10月16日发生在活动区(AR)NOAA 11112附近的一个巨大的暗条系统的M2.9/1 N耀斑的多波长观测。SDO/HMI磁图揭示了耀斑事件前50小时出现的双极(在现有的AR内)。在出现的过程中,双极中的正负黑子都表现出平移和旋转运动。正极性黑子表现出明显的西南/顺时针方向的运动/旋转,并不断推动/滑动周围的相反极性场区。另一方面,负极性太阳黑子向西/逆时针方向移动/旋转。正极性的太阳黑子旋转约70度。在30小时内,而负极性~20 °。10小时内。SDO/AIA 94 EUV图像显示,日冕中出现的通量管与HMI中出现的双极相一致。在耀斑脉冲阶段观测到了一个高速的等离子体团抛射(速度~1197 km/s),这表明出现的正极性黑子与周围的反极性场区发生了磁重联。整个AR显示耀斑事件前的正螺旋度注入。此外,新出现的偶极揭示了负(左手)螺旋性的签名。这些观测结果提供了独特的证据,从光球层以下到日冕高度的扭曲通量管的出现触发耀斑的主要原因是由于出现的正极性黑子与附近的负极性黑子之间的相互作用,通过出现的正极性黑子向负极性黑子的剪切运动。我们的观测结果也有力地支持了这样一种观点,即旋转很可能是由于扭曲磁场的出现,正如最近的模型所提出的那样。
2012-10-12 astro-ph.SR
Formation and rising phase of a flux rope through data-constrained simulations
Département d’Astrophysique/AIM, CEA/IRFU, CNRS/INSU, Université Paris-Saclay, Université de Paris Cité(天体物理系/AIM,CEA/IRFU,CNRS/INSU,巴黎萨克雷大学,巴黎城大学);Statkraft AS(Statkraft股份公司);Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo(奥斯陆大学理论天体物理研究所);Rosseland Centre for Solar Physics, University of Oslo(奥斯陆大学罗斯兰太阳物理中心);Department of Physics, University of Helsinki(赫尔辛基大学物理系);LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université Paris-Cité(LIRA,巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎城大学);Instituto de Astrofisica de Canarias(加那利群岛天体物理学研究所);Departamento de Astrofisica, Universidad de La Laguna(拉古纳大学天体物理学系);Heliophysics Science Division, NASA Goddard Space Flight Center(NASA戈达德太空飞行中心日球物理科学部);Department of Physics and Astronomy, George Mason University(乔治梅森大学物理与天文学系);European Space Agency, ESTEC(欧洲空间局欧洲空间研究与技术中心);Université Paris-Saclay, CNRS, Institut d’Astrophysique Spatiale(巴黎萨克雷大学,法国国家科学研究中心,空间天体物理研究所)
本文通过数据约束模拟研究了太阳耀斑事件SOL2014-12-18T21:41的形成与上升阶段,探讨了放松初始无电流假设对磁通绳形成的影响。
2026-03-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The Role of Twist in Kinked Flux Rope Emergence and Delta-Spot Formation
在观测上已经很好地确定,最有利于产生高能耀斑事件的磁结构存在于三角黑子中,三角黑子是一类定义为具有相反极性本影共享一个共同半影的太阳黑子。它们通常具有极端紧凑、强旋转和反Hale取向的特征。许多研究表明,几乎所有最大的太阳耀斑都起源于三角洲点,因此了解这些结构是预测空间天气的一个基本步骤。尽管它们对太空环境有着重要的影响,但令人惊讶的是,人们对三角洲斑点的起源和行为知之甚少。在本文中,我们进行了系统的研究,新兴的磁通绳的行为来测试一个理论模型的三角形斑点的形成:出现磁通绳的扭结不稳定性。我们模拟了从对流区到日冕的高度扭曲,扭结不稳定的通量绳的出现,并将它们的光球特性与出现的弱扭曲,扭结稳定的通量绳进行了比较。我们发现,光球表现的高度扭曲的磁通绳的出现密切配合所观察到的属性的三角洲点,我们讨论了由此产生的影响观测。我们的研究结果有力地支持和扩展了以前的理论工作,这表明新出现的磁通绳的扭结不稳定性是一个很有前途的候选人来解释三角点的形成,因为它再现了他们的关键特征非常好。
2018-08-16 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
Multiple Solar Jets from NOAA AR 12644
我们在这里介绍了2017年4月4日使用高时空分辨率AIA仪器从NOAA活动区(AR)12644观测到的太阳喷流。我们在一整天中观察到大约12个重复出现的喷流。在喷流位置观察到磁通量的出现和消除。多波段观测结果表明,这些喷流是由低日冕零点的磁重联触发的。
2018-06-19 astro-ph.SR
The configuration and failed eruption of a complex magnetic flux rope above a δ sunspot region
目标。我们研究了NOAA AR 11515中δ黑子区上方的一个复杂通量绳的结构,以及它在一次受限的M5.3级耀斑期间的爆发膨胀。方法.利用SDO/HMI提供的连续强度图像和光球矢量磁图研究了δ黑子的形成。我们利用SDO/AIA提供的EUV和UV图像,以及RHESSI记录的硬X射线发射来研究喷发细节。利用非线性无力场(NLFFF)方法外推日冕磁场,通过计算磁绳的扭曲数Tw和挤压因子Q来识别磁绳。我们通过一个改进的Powell混合方法搜索零点。结果两个新兴黑子群之间的碰撞形成了δ黑子。一个秃斑(BP)形成的碰撞位置,上面的一个复杂的磁绳被确定。磁通绳具有多个层,具有一个紧凑端和一个分叉端,具有从芯到边界减小的Tw。零点位于磁通绳上方。爆发过程由V形日冕结构的前体耀斑、暗条的上升和暗条下方的耀斑组成,与NLFFF的拓扑结构(包括零点、BP和双曲通量管的通量绳)有很好的对应关系。两套耀斑后环和三个耀斑带支持的磁通绳的分叉配置。结论.发生在零点处的前兆重联削弱了上覆约束,使磁通绳上升,符合突破模型。主相重连(可能发生在BP或HFT)有助于磁通绳上升。结果表明,δ斑位形提供了一个易于形成复杂磁位形的环境,这些磁位形将共同作用产生活动。
2021-02-11 astro-ph.SR physics.space-ph
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
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
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
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
Formation of a Magnetic Flux Rope Prior to the Eruption: Insight from a Radiative MHD Simulation of Active Region Emergence
通过辐射磁流体动力学模拟,发现磁通量抵消主导磁绳形成,其源于活跃区域演化中的磁场重组过程。
2025-12-16 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
On Flux Rope Stability and Atmospheric Stratification in Models of Coronal Mass Ejections Triggered by Flux Emergence
通量出射被广泛认为在日冕物质抛射的起始中起着重要的作用。Chen-Shibata(2000)模型解决了新兴通量和通量绳喷发之间的联系,可以通过数值计算来研究通过光球的新兴通量如何影响预先存在的日冕通量绳的喷发。模型的初始条件和重联微观物理的敏感性进行了研究与参数的研究。特别是,我们的目标是了解在X点坍缩的背景下的日冕通量绳的稳定性和边界驱动的影响,在未分层和分层的大气。在没有驾驶的情况下,我们评估X点附近的波的行为。应用边界驱动技术,研究了重联微物理和大气层结对爆发的影响。我们发现,陈柴田平衡可以是不稳定的X点崩溃,即使在没有驱动,由于波积累在X点。然而,可以通过降低等离子体的可压缩性来稳定平衡,这允许小振幅波通过X点而不累积。通过光球边界驱动的模拟,评估了重联微物理和大气层结对所产生动力学的影响:我们表明系统的演化主要由全球磁场的结构决定,对磁重联的微物理几乎不敏感;在分层大气中,我们发现了一种新的机制,周期性的行为,在重联网站背后的上升通量绳作为一个可能的解释类似的现象,在太阳和恒星耀斑观察。
2014-08-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Simulations of Emerging Magnetic Flux. I: The Formation of Stable Coronal Flux Ropes
我们提出的结果从三维粘阻磁流体动力学(MHD)模拟的出现对流区磁通量管到太阳大气中包含一个预先存在的偶极日冕场,这是定向,以尽量减少与新兴领域的重新连接。我们观察到,出现的过程是能够产生一个日冕通量绳的转移扭曲的对流区发现在以前的模拟。我们发现,这个通量绳是稳定的,没有证据表明一个快速上升,并在日冕中的最终高度是由预先存在的偶极场的强度。我们还发现,虽然电流在初始对流区通量管几乎完全中和,由此产生的日冕通量绳进行了显着的净电流。这些结果表明,通量管的出现是能够创建非电流中和稳定的通量绳在日冕中,由上覆的潜在领域,被认为是日冕物质抛射的源磁配置拴系。
2013-08-28 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
Formation of a Flare-Productive Active Region: Observation and Numerical Simulation of NOAA AR 11158
通过对NOAA活动区11158的太阳动力学观测分析和通量管出现的数值模拟,探讨了该活动区的形成过程。首先,我们使用SDO/日震和磁成像仪(HMI)的磁图调查光球的演变和大气成像组件(AIA)的数据来分析相关的日冕结构。这个四极区的主要特征是中央三角洲太阳黑子中的一条长剪切极性反转线(PIL)和PIL上方的日冕拱廊。我们发现,这些功能是负责生产激烈的耀斑,包括X2.2级的事件。根据观测结果,我们提出了两种可能的模型来创建AR 11158,并对这两种情况进行了通量涌现模拟,以重现AR。情况1是单个通量管的出现,其在对流区中被分成两个并在两个位置出现,而情况2是两个孤立但相邻的管的出现。我们发现,在情况1中,剪切PIL和冠状拱廊创建在该区域的中间,这与AR 11158的观察。然而,案例2从未建立一个明确的PIL,这偏离了观察。因此,我们得出结论,耀斑生产AR 11158,在这两种情况下,更有可能从一个分裂的新兴通量比从两个独立的通量束。
2014-03-17 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
Homologous compact major blowout-eruption solar flares and their production of broad CMEs
本文分析了由一系列强度依次递增的太阳爆发-喷发耀斑(M2.0、M2.6和X1.0)引起的三次同源宽日冕物质抛射(CME)的形成机制。耀斑起源于活动区NOAA 12017在2014年3月28日至29日在一个约24小时的时间间隔。基于非线性无外力场外推的日冕磁场建模有助于识别低洼封闭双极环的耀斑区域内包围磁通量绳。我们得到了一个双磁绳系统在封闭的双极场下的所有事件。通量绳的连续爆发导致了同源耀斑,每次都伴随着CME。由喷发形成的三个日冕物质抛射体中的每一个都是从致密的喷发源区向外扩展后逐渐获得较大的角宽度。我们发现这些爆发和日冕物质抛射与“磁拱爆发”的情景是一致的:每个致密耀斑爆发都位于一个深远的磁拱的一英尺处,爆炸了拱的外壳腿,并炸毁了拱,形成了一个广泛的日冕物质抛射。
2022-03-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Flux emergence in a magnetized convection zone
本文研究了发电机磁场对扭曲磁通量绳上浮和出现的影响,以及它们对全球外部磁场的影响。我们运行三维MHD数值模拟使用ASH代码和分析的动态演变的浮力通量绳从底部的对流区,直到出现后的阶段。该模型的全球性质非常粗略和不准确地代表了浮力上升的局部动态,但允许研究全球效应的影响,如自洽产生的差异旋转,纬向环流和科里奥利力。虽然受到太阳背景的启发,但这个模型不能被认为是磁结构兴起及其在太阳中出现的现实模型,因为太阳的局部动力学完全不同。初始阶段的浮力上升的性质与以前的研究很好的协议。然而,背景发电机场的相互作用的影响变得越来越大的磁通绳的发展。在穿过CZ的浮力上升期间,磁通绳的磁场强度和比例为$rho^a$,与$a\lesssim 1$。流速、密度和海流的增加先于所有边界的通量出现。磁绳相对于背景磁场的几何形状、纬度和相对取向影响上升速度、纬向流振幅(在磁绳内发展)和相应的表面特征。这会影响相关的表面剪切和坡印亭通量的形态、持续时间和幅度。出现的通量影响系统的全球极性,在某些情况下导致极性反转,而在另一些情况下抑制背景发电机这样做。出现的磁通量缓慢地向极向平流,同时被背景发电机场扩散和同化。
2013-05-09 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
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
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
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
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
Simulations of Emerging Magnetic Flux. II: The formation of Unstable Coronal Flux Ropes and the Initiation of CMEs
我们提出的结果从三维磁流体动力学(MHD)模拟的出现一个扭曲的对流区通量管到一个预先存在的日冕偶极子场。在先前的模拟中,在地表下的通量部分出现进入日冕之后,涡旋运动和内部磁重联的组合形成了日冕通量绳。然后,在这里提出的模拟,外部重联之间的新兴领域和预先存在的偶极日冕场允许进一步扩大的日冕通量绳进入日冕。在充分膨胀后,内部重联发生在日冕磁绳轴的下方,并且磁绳喷发到模拟域的顶部边界(表面上方$\sim$ 36 Mm)。我们发现,存在一个预先存在的领域,定向在一个方向,以促进与新兴领域的重联,是至关重要的快速上升的日冕通量绳。本文所示的模拟能够自洽地创建许多表面和日冕签名所使用的日冕物质抛射(CME)模型。这些签名包括:表面剪切和旋转运动;表面上方的四极几何形状;中心剪切弧与相反方向的叠加偶极子场重新连接;潜在日冕场下日冕通量绳的形成;以及类似于经典耀斑重联情景的内部重联。这表明,提出的启动CME的机制,如“磁爆发”,在新的活动区出现期间正在运作。
2014-03-26 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
Re-flaring of a Post-Flare Loop System Driven by Flux Rope Emergence and Twisting
在这封信中,我们详细研究了2005年1月15日发生在两个连续的太阳爆发事件之间的耀斑后环的演化,这两个事件都产生了一个快速的晕CME和一个大耀斑。耀斑后的环系统,形成后的第一次CME/耀斑爆发,迅速发展,表现为不寻常的加速上升运动的环。通过非线性无力场模型,我们得到了有源区的磁结构。这清楚地表明,磁绳下方的环也不断上升,伴随着增加的扭曲和长度。最后,耀斑后的磁结构演变到导致第二次CME/耀斑爆发的状态。这是一个事件,其中耀斑后的环路可以在第一次CME/耀斑爆发后的$\sim$ 16小时的短时间内重新耀斑。观测到的在同一位置的再耀斑可能是由磁通量出现和太阳黑子旋转引起的磁通绳的快速演变所驱动的。这一观测结果为CME/耀斑模型及其预测提供了有价值的信息。
2010-05-11 astro-ph.EP 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
Slippage of Jets Explained by the Magnetic Topology of NOAA Active Region 12035
在这项研究中,我们提出了11个经常性的太阳喷流起源于两个不同的网站(网站1和网站2)彼此接近(~ 11毫米)在NOAA活动区(AR)12035在2014年4月15日至16日的调查。喷流是由太阳动力学观测卫星(SDO)上的大气成像组件(AIA)望远镜观测到的。印度奈尼塔尔的Aryabhatta观测科学研究所用H-alpha望远镜观测到两个喷流。4月15日通量出现是重要的网站1,而在4月16日通量出现和取消机制参与在这两个网站。两个地点的喷流有平行的轨迹,并以100至360公里/秒的速度向南移动。我们观察到这两个网站之间的一些连接与一些转移的增亮。地点2的射流发生在第二天,并有向地点1的射流移动并与它们合并的趋势。我们推测,滑移的射流可以解释的复杂的拓扑结构的区域存在一些低海拔的零点和许多准分界线层(QSL),可以相互交叉。
2017-09-08 astro-ph.SR
Calculating Separate Magnetic Free Energy Estimates for Active Regions Producing Multiple Flares: NOAA AR11158
众所周知,光球通量出射是一个重要的过程,它使日冕场产生应力,并储存磁自由能,然后在耀斑期间释放出来。\emph{Solar Dynamics Observatory}(SDO)上的\emph{Helioseismic and Magnetic Imager}(HMI)捕获了NOAA AR 11158的整个出现。这一区域呈现为两个截然不同的两极,可能在光球层下方相连,但其特征是不同的光球场演化和通量。在2011年2月12日首次出现后的四天内,合并的活动区复合体产生了15个GOES C级,2个M级和X2.2情人节耀斑。M级和X级耀斑特别令人感兴趣,因为它们是非同源的,涉及活动区的不同分区。我们使用磁荷拓扑结构与最小电流电晕模型的日冕场模拟复杂的场演化。结合这一点与观测的耀斑带状物在1600通道的\emph{Atmospheric Imaging Assembly}(AIA)板载SDO,我们提出了一个最小化算法估计的重联通量的数量和导致的下降在耀斑期间的磁自由能。对于M6.6、M2.2和X2.2耀斑,我们分别发现了$4.2\times 10^{20}\unit{Mx},\ 2.0 \times 10^{20}\unit{Mx}, \hbox{and} 21.0 \times 10^{20}\unit{Mx}$的通量交换,导致了$3.89\times 10^{30}\unit{ergs},…
2013-02-07 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