Generic low-atmosphere signatures of swirled-anemone jets
本研究通过观测与三维模拟,识别出旋涡海葵状脉冲喷流在低层大气的三个通用特征,并预测其具有普遍性。
2024-04-19 astro-ph.SR
Solar Energetic Particles: Spatial Extent and Implications of the H and He Abundances
太阳高能粒子(SEP)激波加速的重要性的最早指标之一是广泛的空间范围的“渐进”SEP事件产生的冲击波,由广泛,快速的日冕物质抛射(CME),扩大整个太阳与跨场传输介导的冲击。对比“脉冲”SEP事件,与特征增强的3 He和重元素,现在与太阳喷流中的开场线上的磁重联。然而,大的冲击波也可以穿越剩余的脉冲超热离子池,喷流可以产生快速的CME,驱动冲击波;在这两种情况下,冲击重新加速离子与“脉冲”丰度签名以及日冕等离子体。这些更复杂的事件产生“过剩质子”,确定这一过程,最近,4 He丰度分布的差异也被发现取决于种子人口和加速模式的组合。4 He丰度的极端差异可能反映了太阳喷流采样的日冕区域丰度的潜在差异,令人惊讶的是,SEP事件冲击波采样两个种子粒子种群似乎有大约两倍的4 He/O比的那些与一个单一的来源。
2022-07-05 astro-ph.SR
Hydrogen and the Abundances of Elements in Impulsive Solar Energetic-Particle Events
在对太阳高能粒子(SEP)化学元素丰度分布的研究中,氢几乎被完全忽略。我们试图找到H符合这些丰度模式的脉冲事件,并记录不符合这些模式的事件,从而提出差异的可能原因。对于24%的较小的脉冲SEP事件,H的相对丰度符合6 <= Z <= 56元素丰度的幂律拟合的一个标准差,相对于日冕丰度。在高强度的脉冲事件中,H可以是其预期值的10到100倍。在这些较大的事件中,在高波数下增加的散射可能优先滞留H,可能具有自放大波;在某些事件中,事件前质子背景可能起作用。然而,在大多数大的脉冲SEP事件中,相关的冲击波所起的作用一定比以前认为的要大得多;快速(> 500 km/s)的日冕物质抛射占脉冲事件的62%。冲击可以从周围的日冕等离子体或残余背景中采样质子,以及从太阳喷流中的磁重联区域注入的重脉冲SEP离子的再加速。过量的H可以是冲击加速度的特征。
2019-03-07 astro-ph.SR
A model for straight and helical solar jets: II. Parametric study of the plasma beta
喷流是动态的、脉冲的、准直良好的等离子体事件,在许多不同的尺度和太阳大气的不同层中发展。喷流被认为是由磁重联引起的,这是许多天体物理现象的核心过程。在太阳大气层内,类似喷流的事件在许多不同的环境中发展,例如,在活动区附近以及冕洞中,从小的光球针状体到大的日冕喷流,都有不同的尺度。在所有这些事件中,经常观察到螺旋结构和/或扭曲/旋转运动的特征。本研究的目的是建立一个单一的模型,一般可以重现这些喷流事件的观察到的属性。在这项研究中,使用我们的国家的最先进的数值求解器ARMS,我们提出了一个三维磁流体动力学(MHD)模型的太阳喷流事件的参数研究。在磁流体动力学的范例内,我们研究了大气等离子体$β$的变化对类太阳喷流的产生和性质的影响。参数研究验证了我们的模型的射流等离子体$β$范围从$10^{-3}$到$1$,典型的不同层和磁环境的太阳大气。我们的喷流模型可以很好地解释在不同的$β\le 1$螺旋状太阳喷流事件的产生。本文介绍了等离子体$β$改变螺旋喷流形态的新结果,解释了在太阳大气不同尺度和不同层中观测到的不同喷流形状。我们的研究结果使我们能够了解类似喷气事件的激发,触发和驱动过程。我们的模型使我们能够预测由周围环境确定的射流的冲动和能量,以及由此产生的射流的形态学特性。
2016-09-28 astro-ph.SR
Coronal Sources of Impulsive Fe-Rich Solar Energetic Particle Events
我们回顾了1994年至2013年期间观测到的111个富铁脉冲太阳高能($\sim$ 3 MeV/nuc)粒子(SEP)事件的最新工作。强元素丰度增强与A/Q(离子质荷比)成比例,为(A/Q)$^α$,其中2 $< α<$ 8用于不同事件。大多数富铁事件与耀斑和日冕物质抛射(CME)有关,而那些具有较大$α$的事件与较小的耀斑、较慢和较窄的CME以及较低的SEP事件注量有关。满足观测到的A/Q增强所需的窄平衡温度范围为2.5- 3.2 MK,远低于$>$ 10 MK的特征耀斑温度。只有少量的SEP事件稍微超出这个温度范围,发现在扩大搜索的脉冲富铁事件。在时间上孤立的事件和在集群中发生的事件的特征是相似的。目前的挑战是确定富铁事件的太阳来源。在2.5- 3.2 MK范围内的环境日冕区广泛分布在活动区内外。我们探讨的可能性,从热等离子体在重接电流片的背景下观察到的标准和井喷射流加速。最近的电流片重连建模提供了一个基础的A/Q增强。
2015-09-30 astro-ph.SR
Fan-shaped jets above the light bridge of a sunspot driven by reconnection
本文报道了在H $α$谱线上观测到的一组位于太阳黑子强磁化光桥(LB)上方的扇形高速喷流。我们研究的起源,动力学和热特性的喷流使用高分辨率成像光谱学H $α$从瑞典1米太阳望远镜和太阳动力学天文台和日之出的数据。H $α$喷流的长度为7-38 Mm,在LB光球脚点附近被脉冲加速到$\sim 100$ km/s的速度,并表现出与太阳有效重力一致的恒定减速。它们主要从光桥的一边发射,它们的足点在H $α$机翼上显得明亮。AIA的数据表明,细长的增亮,几乎是同空间的H $α$喷流。我们将它们解释为至少过渡区温度的射流。光桥中的磁场强度为$0.8-2$ kG,并且几乎是水平的。所有的喷流特性都与作为驱动力的磁重联一致。
2016-04-04 astro-ph.SR
Excess H, Suppressed He, and the Abundances of Elements in Solar Energetic Particles
最近对太阳高能粒子(SEP)事件中H和He相对于重离子丰度的研究表明,SEP事件的物理基础具有新的特征。脉冲SEP事件,定义为独特的大增强的Fe/O,出现在太阳喷流的磁重联。在小的、“纯的”、无激波的脉冲SEP事件中,质荷比A/Q = 1的质子符合元素丰度增加与从较重元素2 < Z < 57外推的A/Q的幂律依赖性。有时这些事件有数量级的He的supplement,即使H适合较重的元素,也许是因为在等离子体从色球层快速上升期间,He的电离较慢。在较大的脉冲SEP事件中,He符合,但相对于Z > 2离子的幂律拟合,存在较大的质子过剩,这可能是因为相关的日冕物质抛射(CME)驱动冲击波的速度足够快,可以重新加速脉冲SEP,但也可以从周围的太阳等离子体中采样质子。相比之下,逐渐SEP事件加速宽,快速日冕物质抛射驱动的冲击波,但那些较小,较弱的冲击,也许是准垂直,有利于脉冲超热残留物留下的许多以前的射流,再次补充过剩的质子从周围的日冕等离子体。在更大、更常见的渐变SEP事件中,更快、更强的冲击波对周围日冕等离子体的采样更深,压倒了任何脉冲离子成分,因此质子丰度再次符合与所有其他元素相同的幂律分布。因此,幂律行为的研究,在A/Q的SEP元素丰度提供了引人注目的新的信息,不同的物理SEP加速和性能的基础电晕。
2019-10-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar jet-coronal hole collision and a related coronal mass ejection
喷流被定义为发生在太阳大气不同层中的具有不同尺度的脉冲的、准直良好的上升流。它们与另一种太阳脉冲事件日冕物质抛射(CME)的关系仍然难以捉摸。利用AIA/SDO的高质量成像数据,我们在这里展示了一个观测良好的日冕喷流事件,其中部分喷流与嵌入的日冕环一起进入附近的日冕洞(CH)并向相反方向反弹。这是证明了在其与CH和V形特征的相互作用区域的时间片图的相互作用期间的射流前缘的平面形状。大约半小时后,LASCO C2日冕仪观测到一个最初具有狭窄的喷流状锋面的CME,它沿着碰撞后喷流的方向传播。我们还观察到一些304暗物质从喷流CH相互作用区域流向CME。因此,我们认为,喷流和CME的物理连接,与喷流CH碰撞和大规模的磁拓扑结构的CH是重要的,以确定最终的传播方向,这个特定的喷流CME喷发。
2016-02-21 astro-ph.SR
Solar jets observed with the Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS)
太阳喷流是由磁重联触发的脉冲准直等离子体喷射。它们在不同的温度和波长下被观测了几十年,因此它们的运动学特征,如速度和重现性,已经得到了广泛的研究。然而,2013年发射的界面区域成像光谱仪(IRIS)的高空间分辨率使我们在了解浪涌和热射流之间的关系方面向前迈进了一步。在本文中,我们报告的几个结果,最近的研究射流观测IRIS。冷等离子体和热等离子体已被检测到与喷射的冷斑点具有达到300公里/秒的速度在射流形成的脉冲阶段和缓慢的速度浪涌周围的热射流后的重连阶段。太阳喷流的等离子体特性,如排放量,温度和密度已被量化。根据观测到的IRIS谱,提出了重联点的多层大气。IRIS证明了双向流动的重联网站,并沿频谱被解释为扭曲的喷气机签名倾斜。通过磁拓扑学的分析,可以找到重联的可能位置。结合太阳动力学天文台/日震磁成像仪(SDO/HMI)矢量磁图和IRIS观测,发现重联点可以位于日冕中的零点以及光球低层的秃斑区域。在一个案例研究中,一个磁草图可以解释一个喷流的启动,从一个秃斑以动力学的方式转变为一个电流片,并在磁重联过程中从磁通绳到喷流的扭曲转移。
2021-11-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Chromospheric recurrent jets in a sunspot group and their inter-granular origin
我们报告的高分辨率观测经常性的扇形喷流的古德太阳望远镜(GST)在多波长内的太阳黑子群。射流的动力学行为来自Ha线轮廓。我们已经获得了一个明确识别的事件的定量值,其最大投影速度为42 km/s,多普勒频移为20 km/s。与安静的太阳相比,射流的足点/根部在Ha线轮廓上具有升高的中心,这表明在这些位置处的长期持续加热。这组小太阳黑子之间的磁场显示出一种非常高分辨率的图案,沿着颗粒间通道存在寄生极性,并伴随着光球层中的高速会聚流(4 km/s^-1)。相反极性之间的磁抵消被观察到在附近的脚点的喷流。沿颗粒间通道脉冲产生约1000高斯的水平磁场。总的来说,所有的动力学特征在不同的层通过光球和色球有利于对流驱动的重联方案的经常性的扇形喷流,并证明了一个网站的光球和色球之间的重联对应的颗粒间车道。
2022-05-14 astro-ph.SR
Solar Particle Acceleration
本文综述太阳高能粒子加速的两类主导机制:CME驱动激波导致的缓变型事件与磁重联相关的脉冲型事件,并阐明激波俘获、波放大及再加速等过程。
2025-03-18 astro-ph.SR
Pre-flare coronal jet and evolutionary phases of a solar eruptive prominence associated with M1.8 flare: SDO and RHESSI observations
我们调查的触发,激活和喷射的太阳爆发日珥,发生在一个多极通量系统的活动区NOAA 11548在2012年8月18日通过分析数据从AIA上的SDO,RHESSI,和EUVI/SECCHI板STEREO。在日珥激活之前,我们观察到了以井喷喷流形式出现的引人注目的日冕活动,这种喷流与冷通量绳的快速喷发有关。此外,喷流相关的磁绳喷发经历了分裂和旋转,在其向外扩张。这些日冕活动之后是日珥的激活,在此期间日珥以约12 km/s的速度缓慢上升,而日珥下方的区域发出逐渐变化的EUV和热X射线辐射。从这些观察,我们提出日珥爆发是一个复杂的,多步骤的现象,其中内部(系绳切割重连)和外部(即,喷发前日冕活动)过程。日珥经历了灾难性的平衡与M1.8耀斑的脉冲阶段的开始表明大规模的能量释放日冕磁重联的损失。我们得到了具有硬电子谱指数(δ ~ 3)和强HXR足点源的幂律谱形式的粒子加速信号。在脉冲阶段,在爆发的日珥顶点下方观察到一个热的EUV等离子体团,它以约177 km/s的速度向日珥方向喷射。爆发日珥与等离子体团在时间、空间和运动学上的相关性表明,磁重联支持了日珥在日冕下部的快速喷发。
2016-11-11 astro-ph.SR
Three-Dimensional Simulations of Tearing and Intermittency in Coronal Jets
对日冕喷流的观测越来越多地表明,局部碎裂和不稳定性在这些事件的动力学中起着重要作用。在这项工作中,我们在闭场日冕中喷流的高分辨率模拟中研究了这种碎裂。我们研究了两种实现的嵌入双极模型,从而推动脉冲螺旋流出的扭曲和非扭曲的磁场之间的重联跨越圆顶扇平面的磁零。我们发现,重联区的碎片发生撕裂样的不稳定性,产生多个磁零点和磁通绳结构内的电流层。在电流层中心的弱场区域内形成的通量绳与密度增强的“斑点”相关联,当通量绳从层中射出时,这些斑点变成了附加的线,于是新的通量绳在它们后面形成。磁通绳的重复形成和喷射为在某些喷流中观察到的间歇性流出、明亮的发射斑点和无定形结构提供了自然的解释。这个过程的其他观测签名进行了讨论。基本上所有的喷流模型调用局部封闭和局部开放的领域作为喷流生成机制的区域之间的重连。因此,我们认为这种重复撕裂过程应该发生在所有射流中两个通量系统之间的分界面处。给出了三维撕裂射流重联的示意图。
2016-07-03 astro-ph.SR
Element Abundances and Source Plasma Temperatures of Solar Energetic Particles
30年前,布伦曼和斯通观察到,在大的太阳高能粒子(SEP)事件中,元素丰度的增强或抑制随元素质荷比A/Q的幂而变化。由于加速或传输期间的Q可能取决于源等离子体温度T,因此元件增强的图案可以提供T的最佳拟合测量。我们称之为3 He富集或“脉冲”的小SEP事件显示出相对于日冕丰度的平均增强,在(76<=Z<=82)/O和温度范围2-4 MK的情况下,随着A/Q的3.6次幂上升到~1000倍。据信这种加速发生在太阳耀斑和喷流中开放场线上的磁重联岛中。最近发现,大的激波加速“渐变”SEP事件的源等离子体温度范围很宽,69%的事件的日冕温度T <1.6MK,而24%的事件的日冕温度T ~ 3 MK,后者暗示了一个含有残余脉冲超热离子的种子粒子群。大部分的事件间丰度变化和它们的时间变化在很大程度上是由在运输过程中由A/Q相关分馏放大的T的变化来解释的。然而,脉冲SEP事件的非热方差(~30%)超过了~3 MK渐变事件的非热方差(~10%),因此必须将几个小脉冲事件与环境等离子体一起平均,以形成这些事件中用于冲击加速的种子种群。
2016-12-05 astro-ph.SR
Sixty Years of Element Abundance Measurements in Solar Energetic Particles
60年前,科学家发表了第一次观测结果,显示了太阳高能粒子(SEP)的化学元素采样。由此开始了对日冕中动力学物理的直接产物的研究。随着我们从4分钟的探测火箭样品到SEP事件的连续卫星覆盖的进展,我们已经将观测扩展到整个周期表中元素丰度的不寻常分布。小“脉冲”SEP事件从岛屿的磁重联开放的磁场线在太阳喷流产生巨大的增强丰度的3 He和最重的元素。太阳耀斑涉及相同的物理,但那里的SEP被困在封闭的环路上,以热和光的形式消耗能量。更大的,充满活力的“渐进”SEP事件在快速,广泛的日冕物质抛射(CME)的冲击波驱动下加速。然而,这些冲击也可以重新加速来自剩余超热脉冲离子池的离子,并且来自喷流的CME也可以驱动快速冲击,使情况变得复杂。SEP事件中的基本元素丰度代表日冕,它与光球中相应的丰度不同,作为元素第一电离势(FIP)的函数,区分低FIP(<10 eV)离子和高FIP中性原子,因为它们在色球层中扩展。SEP加速度对A/Q的依赖性允许离子Q值的最佳拟合估计,因此从丰度导出的~1 - 3 MK的源等离子体温度与最近使用射流的极紫外发射的温度测量相关。然而,新的问题出现的理论基础的相关性的能量谱指数与幂律的丰度,关于共存的机制增强的3 He和重元素,以及关于整体缺乏的C FIP比较。
2021-07-29 astro-ph.SR
Emergence of non-twisted magnetic fields in the Sun: Jets and atmospheric response
目的。我们研究了从太阳内部进入太阳大气层的非扭曲通量管的出现。我们调查的长度浮动部分的磁通量管(即λ)是否影响出现的领域和动态的演变磁通量系统。方法.我们执行三维(3D),时间相关的,电阻,可压缩MHD模拟使用Lare3D代码。结果我们发现,当λ变化时,磁通量管出现的动力学有相当大的差异。在太阳内部,λ越大,上升的磁场出现得越快,由于磁场张力较低,因此扩展得越大。结果,它的场强降低,并且它在光球层上方的出现比在较小λ的情况下更晚。然而,在这两种情况下,光球层的新兴场在两个地方变得不稳定,形成两个磁偶极,在系统演化过程中动态地相互作用。大部分的动力学现象发生在电流层,这是形成在相互作用的双极之间的界面。我们发现的等离子体团的形成和喷射,从接口的连续射流的发病,和在太阳大气中的等离子体的脉冲加热。我们讨论了这两种情况下喷流的触发机制和大气对磁通量出现的响应。
2015-09-09 astro-ph.SR
Spectroscopic EUV observations of impulsive solar energetic particle event sources
上下文太阳耀斑离子加速的远程观测是相当有限的。对于EUV谱线轮廓中的离子加速特征有理论预测。以前的测试涉及耀斑的观测,没有高能离子的证据。目的。我们的目标是检查源耀斑的脉冲(或3 He丰富)太阳高能粒子事件与EUV线光谱。方法.我们检查了所有(90+)报告的前太阳活动周期23的3 He丰富的耀斑,发现只有四个(经常性)喷流在SOHO CDS的视野。详细分析了具有最佳时空覆盖范围的射流。结果在较冷的色球/过渡区线中观察到两个增强的(非热)线加宽,它们位于闭合磁回路与开放磁场线重新连接的位置附近。这两种增强增宽都出现在谱线红移的位置,周围是蓝移区域。一个增强的谱线增宽与没有高能粒子特征的小耀斑有关,而另一个谱线增宽则发生在主耀斑的粒子加速特征终止之后。结论.所观察到的过度增宽似乎与高能离子的产生和运动没有直接关系。进一步的调查,其中的关键脉冲阶段的耀斑是必要的,理想的高分辨率光谱仪故意指向3 He丰富的太阳高能粒子源。
2018-07-02 astro-ph.SR physics.space-ph
The Two Sources of Solar Energetic Particles
太阳高能粒子(SEP)加速的两种不同物理机制的证据出现在50年前的射电观测中,即向外流动的电子产生的III型爆发和来自日冕和行星际冲击波的II型爆发。从那时起,我们发现前者与脉冲耀斑或喷流的“脉冲”SEP事件有关。在这里,共振随机加速,与涉及开放场线的磁重联有关,不仅产生电子,而且产生3 He/4 He和(Z>50)/O的1000倍增强。另外,在“渐进”SEP事件中,由日冕物质抛射(CME)从太阳中驱逐出的冲击波,更民主地采样离子丰度,甚至用于测量日冕元素丰度。有时,剩余的脉冲超热离子有助于种子人口的冲击加速,复杂的丰度图片,但这个过程现在已经在理论上建模。最初,脉冲事件在太阳上定义了一个点源,选择性地填充几个磁通量管,而渐进事件显示了广泛的加速,可以填充一半的内日光层,当冲击达到2个太阳半径时开始。当离子被加速的质子本身放大的共振阿尔芬波在激波上来回散射时,激波加速发生。这些波也可以产生流限制的最大SEP强度和冲击上游的平台区域。在冲击波的后面是大片的“水库”,一个空间上广泛的捕获体积的均匀SEP强度与不变的能量谱形状,其中整体强度随时间的推移而减少,作为封闭的“磁瓶”膨胀膨胀。这些水库现在解释了缓慢的强度下降,定义了渐进的事件,一旦错误地归因于缓慢向外扩散。
2013-06-15 astro-ph.SR
Multi-instrument view on solar eruptive events observed with the Siberian Radioheliograph: From detection of small jets up to development of a shock wave and CME
西伯利亚射电日像仪(SRH)的第一个4 - 8天线阶段于2016年初开始进行单频测试观测,自2016年8月以来,它在4-8 GHz范围内的几个频率上定期观测太阳,角分辨率为1-2角分,成像间隔约为12秒。由于不完整的天线配置的机会有限,大约100焦耳的高灵敏度使SRH能够沿着三条线对喷发现象的研究做出贡献。首先,一些喷发在SRH图像中直接可见。第二,即使没有来自微波凹陷的详细成像信息,也可以检测到一些小的喷发,所述微波凹陷是由冷喷发的等离子体屏蔽背景发射而引起的。第三,SRH观测揭示了一些事件的新方面,需要用不同的仪器进行研究。我们聚焦于2016年3月16日06:40左右爆发的C2.2耀斑,这是SRH观测到的第一批耀斑之一。从SRH观测出发,我们使用极紫外,硬X射线,白光和米波数据分析了这一事件。爆发日珥的膨胀、增亮和扭曲,反映了通量绳形成的时间延长过程和大规模日冕物质抛射(CME)的发展。观测结果排除了日珥在CME形成中的被动作用。突然的日珥爆发冲动地激发了一个类似于爆炸波的冲击波,它出现在微波爆发期间,并表现为“EUV波”和II型射电爆发。由于日冕物质抛射的速度很低,冲击波衰减了,没有转变成弓形冲击波。然而,这一事件在地球附近产生了明显的质子增强。与我们以前的几个事件的研究比较证实,脉冲活塞冲击激励方案是典型的各种事件。
2018-05-23 astro-ph.SR
Direct Imaging of a Prolonged Plasma/Current Sheet and Quasiperiodic Magnetic Reconnection on the Sun
本研究利用GST和SDO/AIA的高分辨率观测,首次对太阳上持续约20小时的等离子体/电流片及准周期磁重联直接成像,证实了太阳爆发的breakout模型,为日冕能量释放研究提供新依据。
2024-07-15 astro-ph.SR
Abundances, Ionization States, Temperatures, and FIP in Solar Energetic Particles
化学元素和同位素的相对丰度一直是我们识别和理解高能粒子的最有效工具。太阳高能粒子(SEP)的早期惊喜是3 He/4 He在小的“脉冲”SEP事件中的共振波-粒子相互作用中增强了1000倍,这些事件发射出产生III型射电暴的电子束。进一步的研究发现,在Fe/O的增强,然后在丰度的极端增强,增加了质荷比A/Q的1000倍,从He到Pb产生的磁重联在太阳喷流的开放场线。相比之下,在最大的SEP事件中,即“渐变”事件,加速发生在由快速、广泛的日冕物质抛射(CME)从太阳驱动的冲击波中。平均许多事件提供了一个衡量太阳日冕的丰度,但A/Q依赖的散射在运输过程中会导致随时间的变化,因此,如果铁散射小于O,铁/O是增强早期和耗尽后。使问题复杂化的是,冲击波经常会在产生许多脉冲事件的活动区域上方重新加速脉冲超热离子。由于脉冲和渐进SEP事件都具有随A/Q的幂变化的丰度增强,因此我们可以使用丰度来推断加速期间的Q值和1 - 3 MK源等离子体温度。比较来自SEP和来自慢太阳风的日冕丰度作为元素第一电离势(FIP)的函数,剩下的差异是元素C,P和S。阿尔文波对离子的分离理论表明,C、P和S在色球层传输过程中,在闭合的磁回路上受到波共振的抑制,而在提供太阳风的开放磁场上则没有。冲击波可以加速离子从封闭的日冕环中,很容易作为SEP逃逸,而太阳风必须出现在开放的领域。
2018-03-14 astro-ph.SR
Case studies of multi-day 3He-rich solar energetic particle periods
上下文内日球层的脉冲太阳高能粒子事件显示了3He的长期富集。目标。研究了长时间的富3He太阳高能粒子(SEP)事件的源区。我们找到了负责任的开放磁场区域,我们结合势场源表面外推(PFSS)与帕克螺旋,并比较了磁场的识别源区域与原位磁场。候选开放视野区域是活性区域谱斑。利用太阳动力学观测站和STEREO的极紫外图像以及STEREO和WIND的射电观测对活动进行了检查。结果多天周期的3He丰富的SEP事件与离子生产在单个活动区。小耀斑或日冕喷流是它们的主要来源。我们还发现,3He的富集可能取决于日冕喷流的出现率。
2015-06-14 astro-ph.SR
Evidence For The Magnetic Breakout Model in an Equatorial Coronal-Hole Jet
小型的脉冲喷流通常出现在整个日冕中,但在日冕洞中尤其明显。越来越多的证据表明,喷流是一系列喷发的一部分,这些喷发延伸到更大的日冕物质抛射和喷发耀斑。由于冕洞喷流起源于相对简单的磁性结构,它们为太阳爆发全范围内的能量积累和释放理论提供了理想的测试平台。我们分析了SDO/AIA于2014年1月9日观测到的赤道日冕洞喷流,其中磁场结构与我们先前确定并建模为日冕喷流起源的嵌入双极拓扑结构一致。此外,该事件包含一个迷你灯丝,这导致了对能量存储和释放机制的重要见解。SDO/HMI磁图显示的足迹运动在主要的少数极性地区在喷发现场,但显示可忽略不计的流量出现或取消至少16小时前喷发。因此,为喷流提供动力的自由能可能来自集中在嵌入双极内极性反转线处的磁剪切。我们发现,所观察到的活动序列及其解释密切匹配的爆发喷流模型的预测,强烈支持的假设,即爆发模型可以解释太阳爆发在很大范围内的规模。
2018-01-25 astro-ph.SR
Seeds and Sequences of Element Abundances in Solar Energetic Particle Events
本研究揭示了太阳高能粒子事件中重元素丰度增强的两种机制,提出通过幂律拟合区分脉冲种子型事件的方法,并分析了不同太阳活动周的事件序列特征及阿尔文波捕获的磁谱仪效应。
2024-08-13 astro-ph.SR physics.space-ph
Energy Spectra vs. Element Abundances in Solar Energetic Particles and the Roles of Magnetic Reconnection and Shock Acceleration
本文重新研究了能量为几MeV/amu的太阳高能粒子(SEP)事件中能谱指数与元素丰度增强之间的关系。我们发现一个相关的行为,只有在最大的逐步SEP 4事件时,所有的离子从周围的日冕等离子体加速的冲击波驱动的快速,广泛的日冕物质抛射(CME)。这种相关的丰度行为可以跟踪事件期间光谱指数的复杂时间变化。在其他(SEP 3)事件中,CME驱动的冲击波,相隔几天,样品种子粒子从一个单一的超热脉冲离子池贡献更早。较小的,富铁,脉冲SEP事件,以前有关的磁重联在太阳喷流,超过一半随后再加速日冕物质抛射驱动的冲击波(SEP 2)造成典型的离子强度有64%的相关性与冲击速度。在这些SEP 2事件中,冲击波加速的开始是由丰度中的一个新的组成部分,即大质子过剩发出的信号。其余的SEP 1事件缺乏冲击加速的证据。然而,对于所有这些事件(SEP 1-SEP 3)与磁重联确定的丰度,光谱和丰度去耦。
2022-03-08 astro-ph.SR
Alfvén Pulse Driven Spicule-like Jets in the Presence of Thermal Conduction and Ion-Neutral Collision in Two-Fluid Regime
本文利用包含热传导和离子-中性粒子碰撞的双流体 2.5-D 数值模拟,揭示了光球顶部非线性 Alfvén 脉冲通过有质动力触发沿场磁声和垂直速度扰动,进而陡化为激波,驱动太阳大气中准周期冷类针状物喷流的形成与质量输运。
2024-03-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Pre-flare activity and magnetic reconnection during the evolutionary stages of energy release in a solar eruptive flare
本文对2003年11月1日发生在活动区NOAA 10486的一次爆发性白光耀斑进行了多波长分析。RHESSI和TRACE进行的一组出色的高分辨率观测提供了明显的耀斑前活动的明确证据,约9分钟,其形式为在EUV/UV波长下观察到的初始阶段,然后是X射线前体阶段。在初始阶段,我们观察到局部增亮的高度剪切的核心区域接近灯丝和短EUV环路覆盖的灯丝,导致开放的磁场线之间的相互作用。RHESSI测量值低于~30千电子伏,X射线前兆阶段与耀斑位置的通量出现开始以及喷发的早期特征相吻合。从RHESSI的观察,我们得出结论,等离子体加热和电子加速发生在前体阶段。主耀斑与标准耀斑模型一致。然而,在脉冲阶段之后,观察到强烈的HXR环顶源而没有显著的足点发射。更有趣的是,在很短的一段时间内,looptop源表现出强烈的HXR发射,能量高达100 keV和显着的非热特性。目前的研究表明,在耀斑前和主耀斑的活动之间的因果关系。我们还得出结论,耀斑前的活动,发生在微妙的磁重组的形式,随着本地化的磁重联,发挥了至关重要的作用,在不稳定的活动区灯丝,导致太阳爆发耀斑和相关的大尺度现象。
2011-09-15 astro-ph.SR
Capturing transient plasma flows and jets in the solar corona
在紫外线(UV)到X射线波长的强度爆发和等离子体喷流是典型的磁重联和相关的脉冲加热的太阳大气等离子体的签名。为了获得新的见解的过程中,高节奏的观测需要捕捉快速响应的等离子体的磁重联以及高度动态的演变射流。在这里,我们报告的第一个2秒的节奏极端紫外线观测记录的174毫米高分辨率成像仪的极紫外线成像仪上的太阳轨道飞行器任务。这些观测覆盖了平静的太阳日冕区域,揭示了磁重联作为局部加热事件的起始特征。这些局部源然后表现出重复的等离子体爆发或喷射活动。我们的观测表明,这种从局部源到喷流活动的空间形态变化可能在大约20秒的时间尺度上迅速发生。喷流本身是间歇性的,从源区产生的时间尺度约为20秒。在这些事件的初始阶段,等离子体射流观察到表现出的速度,从传播强度扰动推断,在100 km s $^{-1}$到150 km s $^{-1}$的范围内。然后,这些射流传播到长度约为5微米。我们讨论的双向和单向射流活动的例子,观察到已开始从最初的本地化爆发在日冕。日冕爆发和相关的等离子体流或喷流的瞬态性质及其动力学可以为日冕爆发和喷流的磁重联模型提供基准。
2021-10-05 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Magnetic Flux Cancellation as the Trigger of Solar Quiet-Region Coronal Jets
我们报告了10个随机的磁盘上的太阳宁静区日冕喷流的观测结果,这些喷流是在太阳动力学天文台(SDO)/大气成像组件(AIA)的高分辨率极紫外(EUV)图像中发现的,并且在SDO/日震和磁成像仪(HMI)的磁图中具有良好的覆盖范围。最近的研究表明,日冕喷流是由一个小规模的灯丝(称为minifilament)的爆发驱动的。然而,这些火山爆发的触发因素仍然未知。在本研究中,我们解决的问题:是什么导致喷流驱动的微丝爆发?EUV观测表明,在每次喷流事件之前都存在一个冷过渡区等离子体微丝,微丝的爆发驱动着喷流。通过研究预喷流的视线光球磁场的演变变化,我们观察到,每个预喷流微丝居住在中性线之间的多数极性和少数极性补丁的磁通量。在这十种情况下,相反极性的斑块彼此接近并合并(通量减少21%至57%)。几个小时后,中性线上持续的通量抵消显然会破坏冷等离子体微丝爆发的稳定性,并进行内部重联,以及与周围日冕场的外部重联。外部重连打开了微细丝场,允许微细丝物质向外逃逸,形成喷流螺旋的一部分。因此,我们发现,每一个喷流导致喷发的微丝以下的中性线的通量抵消。这些观测结果表明,磁通量的抵消通常是宁静区日冕喷流爆发的触发因素。
2016-10-26 astro-ph.SR
Fine Structures of Tiny Quiet Sun Jets Observed by Solar Orbiter and Big Bear Solar Observatory
研究结合 SolO/EUI/HRI 与 BBSO/GST/VIS 高分辨率观测,分析宁静太阳小尺度 EUV 喷流的螺旋结构、双向鞘流及能量,并以细磁通管交换重联模型解释其跨层耦合。
2025-10-20 astro-ph.SR
Origin of 3He abundance enhancements in gradual solar energetic particle events
通过分析1997-2021年23个高能太阳质子事件,发现3He丰度增强主要源于耀斑残余物质的重新加速,且日冕喷流对3He增强有显著贡献。
2024-10-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Observational study of intermittent solar jets: p-mode modulation
本研究结合GST与IRIS多波段观测及NLFFF模型,分析持续4小时的间歇性太阳喷流,发现其5分钟周期受p模振荡调制,并由光球米粒组织运动驱动混合极性磁场重联触发。
2023-12-07 astro-ph.SR
Can High-velocity Protostellar Jets Help to Drive Low-velocity Outflow?
采用三维磁流体动力学模拟方法,以磁场强度和质量吸积率为参数,研究了不同恒星形成核中原恒星喷流的驱动。当原恒星系统的质量吸积速率低于$\dot{M} \lesssim 10^{-3}\,{\rm M}_\odot$ yr $^{-1}$时,强磁化云中会出现强大的高速喷流。另一方面,即使在这个质量吸积率范围内,没有喷流出现磁场的星前云弱$μ_0 \gtrsim 5$- $10$,其中$μ_0$是质量-通量比归一化的临界值$(2πG^{1/2})^{-1}$。对于$\dot{M}\gtrsim 10^{-3}\,{\rm M}_\odot$ yr $^{-1}$,尽管喷流通常在原恒星形成后不久出现,与磁场强度无关,但它们很快减弱并最终消失。因此,当原恒星形成前没有低速流时,它们不能帮助驱动低速外流。结果表明,无论是星前云处于弱磁化状态,还是质量吸积速率很高,在早期质量吸积阶段都不会发生明显的物质抛射。因此,在这样的环境中形成的原恒星将遵循与正常恒星形成过程不同的演化路径。
2021-09-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Evidence for precursors of the coronal hole jets in solar bright points
分析了23个观测到的日冕亮点中的日冕喷流事件。重点是日冕喷流事件之前和期间平均亮度的时间演变。在绝大多数情况下,无论是单一的或经常性的日冕射流之前,轻微的前兆扰动观察到的平均强度曲线。关键的结论是,我们能够检测到准周期振荡的特征周期从亚分钟到3-4分钟的亮点亮度值之前的射流。我们的基本主张是,随着传统上接受的情况下,通过新的磁通量的出现和重新连接的亮点和日冕洞的初始结构的亮点的演变,某些MHD振荡和波动运动可以激发,这些可以在观察到的动力学的重要地位。这些准振荡现象可能在日冕喷流的不同时期的点火和演化之间起着联系的作用。它们可以指示由于系统熵变、密度变或剪切流引起的MHD波激发过程。很可能在开放和闭合场线区域之间的边缘处存在急剧的流出速度横向梯度。我们假设,磁重联可以是MHD波的源,由于脉冲产生或快速的温度变化,剪切流驱动的非模型MHD波的演变(自加热和/或过反射机制)。
2018-03-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Propagation of untwisting solar jets from the low-beta corona into the super-Alfvénic wind: Testing a solar origin scenario for switchbacks
本研究通过3D MHD模拟探究自洽太阳喷流能否传播进入超阿尔芬风并产生类似开关背的磁场偏转特征,发现喷流诱导的磁解旋波表现出类似开关背特征但未出现完全反转,为开关背的太阳起源假说提供了新启示。
2024-12-20 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
New Evidence on the Origin of Solar Wind Microstreams/Switchbacks
本文利用帕克太阳探测器第10次会合数据,首次研究太阳风微流/折返的周期性,发现其周期与日冕洞羽流底部喷流一致,并结合遥感观测和离子成分证据,提出交换/爆发重联驱动的准周期喷流是微流/折返的最可能起源。
2023-05-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Structure and Magnetic Fields in the Precessing Jet System SS433 III. Evolution of the Intrinsic Brightness of the Jets from a Deep Multi-Epoch VLA Campaign
我们提出了一个序列的SS 433在2007年夏天使用的VLA在A配置在5和8 GHz的五个深观测。在本文中,我们研究了喷流的亮度轮廓及其时间演化。我们还研究了源中的光谱指数分布。我们发现(如先前报告的一个单一的早期图像的分析),如果投影和多普勒波束的东部和西部射流的配置文件是非常相似的。这五幅图像的序列使我们能够从源自核心的喷流功率的变化中解开单个喷流的亮度演变。我们发现,每片喷流的亮度衰减作为年龄(或距离核心)的指数函数,exp(-τ/τ '),其中τ是发射时的年龄和τ' = 55.9 +-1.7天。这个演化模型同样很好地描述了东、西急流。也有显着的变化(至少5倍),在喷流功率与出生时代,与东部和西部射流同步变化。在光学巴耳末线辐射(10^15 cm)和射电辐射(10^17 cm)的尺度之间没有减速,这就要求喷流物质比周围的物质密度大得多。我们发现密度比必须超过300:1。
2011-05-23 astro-ph.HE astro-ph.SR
Common Envelope Evolution: Too stochastic to be deterministic
Technion - Israel Institute of Technology(以色列理工学院)
本文论证共同包层演化结果因巨星脉动与对流导致的吸积盘和喷流随机性而高度随机,单个系统难以预测,但群体研究仍可用效率参数。
2026-09-30 astro-ph.SR
Data-constrained 3D MHD Simulation of a Spiral Jet Caused by an Unstable Flux Rope Embedded in Fan-spine Configuration
基于Solar Orbiter高分辨率矢量磁图构建受数据约束的三维MHD模型,揭示了嵌入扇形-尖点结构的不稳定磁通绳通过磁重联转移扭绞和冷物质,从而驱动微小螺旋喷流的爆发机制。
2025-03-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Jet-driven active galactic nucleus feedback in galaxy formation before black hole formation
我们提出了一个方案,在星系形成的活动星系核(AGN)的反馈机制开始之前形成的超大质量黑洞(SMBH)。SMBH的超大质量恒星(SMS)祖先在生长和发射喷流时吸积质量。我们模拟了小卫星的演化过程,结果表明小卫星从其表面的逃逸速度约为10^3 km/s,具有很大的不确定性。我们不能收敛的参数的进化数值代码MESA解决SMS进化的不确定性。在假设喷流携带SMS质量的10%的情况下,我们证明了喷流中的能量是星系/凸起中气体结合能的很大一部分。因此,SMBH的SMS祖先发射的喷流携带了足够的能量,可以与星系/凸起的内部区域的气体建立反馈循环,从而确定了恒星总质量和SMS质量之间的关系。当SMS坍缩形成中心的SMBH时,新生的SMBH质量和星系/核球的恒星质量之间已经存在关系(相关性)。在SMBH的形成过程中,它迅速地从坍缩的SMS中吸积质量,并发射出非常高能的喷流,这可能会使星系/凸起中的大部分气体脱离束缚。
2020-06-19 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Element Abundances and the Physics of Solar Energetic Particles
本文研究了太阳高能粒子的加速与传输机制如何影响其元素丰度,分析了脉冲式与渐进式SEP事件的丰度增强规律,并指出SEP平均丰度可反映日冕FIP效应及元素组成。
2024-02-16 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
A Unified Model for Bipolar Outflows from Young Stars: Apparent Magnetic Jet Acceleration
我们探索了一种新的,有效的机制,可以电源环形磁化射流到两到三倍的原始终极速度后,他们进入一个自相似阶段的磁加速。在磁化气泡形成的细长出流叶下方,广角自由风通过与周围环的相互作用,被压缩并围绕其轴向射流加速。极磁性的气泡可以膨胀超过其原始尺寸,这取决于发射流的初始阿尔文马赫数$M_A$。形状无关的斜率$\partial{}v_r/\partial{}r=2/3t$是加速阶段自相似性的显著特征。奇特的运动学签名是观察到的位置-速度(PV)图,并可以结合其他形态的签名作为探头的密度准直射流中产生的环形主导的磁化风。明显的第二个加速是由减少的环形磁场,但远远超出了主要的磁离心发射区和自由渐近终端状态的规模。丰富的含义可能会连接从最年轻的原恒星流出,如HH 211和HH 212和类似的系统与秒差距尺度的喷流在质量和演化光谱的喷流。
2023-01-20 astro-ph.GA astro-ph.HE astro-ph.SR
Tracing magnetic switchbacks to their source: An assessment of solar coronal jets as switchback precursors
本研究通过回溯帕克太阳探测器观测到的磁开关回折至日冕亮点源区,结合弹道映射和极紫外成像分析,发现喷流活动与开关回折速率匹配但无时间相关性,无法确认喷流为前兆,也不排除此假设。
2025-01-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph