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
Supersonic Downflows at the Umbra-Penumbra Boundary of Sunspots
用Hinode对3个黑子进行的高分辨率偏振光谱观测表明，在本影-半影边界处或附近存在着以前没有报道过的超音速下降流。这些下降流被限制在大的补丁，通常包括明亮的半影灯丝，并有超过14小时的寿命。在中心侧半影附近的本影存在强下降流排除了与Evershed流的关联。接近分光偏振测量时间获得的色球滤波图显示在下行流附近有大的、强的和长寿命的增亮。光球的强度也表现出持续的增亮，与安静的太阳相当。有趣的是，在该网站的下降流的半影灯丝的方向是类似的Ryutova等人所描述的重连过程中产生的。这种下降流的存在下，在内部半影的数值模型的太阳黑子代表了一个挑战，因为他们必须解释它们的物理过程可能会影响色球层。
2011-02-15 astro-ph.SR
Observations of Supersonic Downflows Near the Umbra-Penumbra Boundary of Sunspots as Revealed by Hinode
Hinode的高分辨率分光偏振观测揭示了3个太阳黑子的本影-半影边界处存在超音速下降流，这是Louis等人（2010年）最近报道的。观察到这些下行流与明亮的半影细丝共空间，并占据大于1.6弧秒$^2$的面积。它们位于中心侧的半影，与太阳黑子具有相同的极性，这表明它们与Evershed Flow无关。在本文中，我们描述了在NOAA AR 10923中观测到的超声速，并讨论了光球以及色球增亮，这是靠近下降区。我们的观测结果表明，这种现象是由动态和充满活力的物理过程中的内部半影影响上覆的色球层，从而提供了新的见解太阳黑子的数值模型。
2012-01-26 astro-ph.SR
Precursor of Sunspot Penumbral Formation discovered with Hinode SOT Observations
我们目前的观测的一个间接的签名，这将有助于了解太阳黑子半影的形成过程。日之出太阳光学望远镜成功地捕捉到了一个太阳黑子从小孔到一个大的发育良好的太阳黑子的整个演化过程，其中半影出现在NOAA活动区11039的一个新兴通量区。我们发现在Ca II H图像中，在本影周围形成半影之前，围绕本影（孔）的环形区（宽度为3”-5”）。半影的发展似乎是为了填补环形区。环形带显示弱磁图信号，意味着那里的磁通量较小或磁场高度倾斜。移动预先存在的环境磁场岛，使其分布在环形区的外边缘，并且不进入该区域。在该区域没有强烈的系统性流动模式，但我们偶尔观察到小的磁通量斑块流出。观测结果表明，环形带不同于黑子沟流区，它代表了色球层的结构。我们的结论是，环形带反映了形成的磁冠覆盖在周围的区域在色球水平的本影，在光球水平的半影形成之前。半影的形成过程需要考虑色球层中的磁场结构。
2012-02-06 astro-ph.SR
Fractal dimensions of umbral and penumbral regions of sunspots
2015年6月至11月期间在大开曼岛UCCI天文台拍摄的16个活动区域的太阳黑子图像被用于使用本影和半影区域的周长面积法确定其分形维数。无标度分形维数分别为2.09 $\pm$ 0.42和1.72 $\pm$ 0.4。该值高于Chumak和Chumak（1996年）确定的值，他们使用类似的方法，但仅针对其样本集的半影区域。黑子本影分维与半影分维之间存在着r = 0.58的正相关关系。此外，还对2015年8月21日至2015年8月28日期间从德布勒森光电数据（DPD）中拍摄的八张AR 12403图像进行了类似的时间序列分析。时间序列中本影和半影分形维数之间的相关性r = 0.623，表明本影和半影之间的分形维数所表示的形态复杂性在时间上也是相互遵循的。
2017-09-23 astro-ph.SR
Explanation of the sea-serpent magnetic structure of sunspot penumbrae
最近对太阳黑子的分光偏振观测表明，在半影中部形成了双极磁斑，并向半影外边界传播。这些观测结果被解释为是由太阳表面附近的海蛇磁场引起的（Sainz Dalda & Bellot Rubio 2008）。在这封信中，我们发展了一个三维辐射MHD数值模型来解释海蛇结构和半影磁场线的波动行为。模拟再现所观察到的行为，表明海蛇现象是磁对流在强烈倾斜的磁场的后果。它涉及到几个物理过程：对流结构化，在强的、几乎水平的磁场中的高速翻转对流运动，以及部分冻结的磁力线，和行进的对流波。结果表明，在半影区的双极磁补丁与高速Evershed下降流的相关性。这是第一次，一个三维数值模型的半影结果在向下定向的磁场，一个基本组成部分的太阳黑子半影，一直逃避解释，直到现在。
2010-02-27 astro-ph.SR
Signatures of ubiquitous magnetic reconnection in the deep atmosphere of sunspot penumbrae
Ellerman炸弹是在活动区和安静太阳的深层大气中具有增强的巴耳末线翼发射和标记磁重联的区域。它们经常在相反磁极非常接近的地区被发现。最近的高分辨率观测表明，埃勒曼炸弹比以前认为的更普遍。我们的目标是确定埃勒曼炸弹在太阳黑子半影区的发生。我们分析了高空间分辨率的观测太阳黑子的巴尔末H-α和H-β线，以及辅助连续通道与瑞典1米太阳望远镜和应用的k-均值聚类技术，系统地检测和表征埃勒曼炸弹。具有埃勒曼炸弹所有定义特征的特征在整个半影区大量发现。这些事件的真实发生率只有在H-β谱线中才能完全理解，因为它具有最高的空间分辨率和较低的色球不透明度。我们发现，半影区拥有一些最高的埃勒曼炸弹密度，只有在太阳黑子周围的护城河超过。一些半影埃勒曼炸弹显示火焰形态和快速的动力学演变。许多半影埃勒曼炸弹以3.7公里/秒的速度快速移动，有时超过10公里/秒。许多半影埃勒曼炸弹从内半影迁移到外半影数百公里，有些继续移动到外半影边界进入护城河。许多半影埃勒曼炸弹被发现在附近的地区具有相反的磁极性。我们的结论是，重联是一个近连续的过程中，在低层大气中的半影的太阳黑子表现在半影埃勒曼炸弹的形式。这些是如此普遍，它们可能是太阳黑子磁能的主要汇。
2021-01-27 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
On the origin of reverse polarity patches found by Hinode in sunspot penumbrae
卫星Hinode最近揭示了具有与主黑子极性相反的磁极的半影结构。它们可能直接证实了磁场线和质量流在整个半影中返回太阳内部，这是先前从观测到的斯托克斯轮廓不对称性的解释中推断出的配置。本文指出了Hinode发现的反极性特征与提出的太阳黑子微结构磁大气模型之间的关系。我们展示了现有的模型MISMAs如何产生强烈的红移反极性结构，发现由Hinode。特设模型MISMA也解释了Hinode观察到的不对称斯托克斯轮廓。如果暗核与反极性相关，则相同的建模可能与暗核半影细丝的磁图一致。这种假设的关系只会在谱线的远红翼中出现。
2009-09-17 astro-ph.SR
Sunspot simulations: penumbra formation and the fluting instability
凹槽不稳定性被认为是太阳黑子通量管次表面结构的驱动因素。我们进行了一系列的数值实验，我们使用不同的初始曲率的通量管，以研究开槽不稳定性的影响的亚表面结构的斑点。我们使用了MURaM代码，它以前被用来模拟完整的太阳黑子，首先计算四个太阳黑子的板几何形状，然后两个完整的圆形斑点的极性相反。我们发现通量管的曲率确实决定了通量管将经历的开槽程度-通量管越弯曲，它就变得越开槽。此外，具有强曲率的太阳黑子在表面有很强的水平场，因此很容易形成半影暗条。凹槽状的太阳黑子最终会从下面分裂，在凹槽开始后几个小时，表面会出现光桥。
2020-11-23 astro-ph.SR
The magnetic nature of umbra-penumbra boundary in sunspots
太阳黑子是太阳活动最早的表现形式，它们的磁性已经被发现了一个多世纪。尽管如此，本影和半影这两个基本的太阳黑子区域之间的边界迄今为止仅由强度阈值来定义。在这里，我们的目标是研究不同大小，形态，演化阶段和太阳周期阶段的太阳黑子的本影-半影边界的磁性。我们使用了一个样本的88次扫描的Hinode/SOT分光偏振仪推断的磁场属性在本影边界。我们定义了这些本影-半影边界的强度阈值，并进行了统计分析的磁场这些边界上的属性。我们从统计学上证明，在稳定的太阳黑子的本影-半影边界的特点是由不变值的垂直磁场分量：垂直分量的磁场强度不依赖于本影的大小，它的形态，和太阳周期的阶段。通过统计贝叶斯推断，我们发现垂直磁场分量的强度在1849-1885 G之间，最可能值为1867 G，似然率为99%。相反，沿个别边界平均的磁场强度和倾角被发现是依赖于本影的大小：本影越大，更强和更水平的磁场在其边界。太阳黑子的本影和半影被一个边界分开，这个边界迄今为止一直由强度阈值来定义。我们现在揭示了稳定太阳黑子中本影-半影边界的磁性本质的经验定律：它是磁场不变的垂直分量。
2018-01-26 astro-ph.SR
Depth-dependent global properties of a sunspot observed by Hinode using the Solar Optical Telescope/Spectropolarimeter
太阳黑子的3D结构在过去的二十年里得到了广泛的研究。斯托克斯反演技术的最新进展促使我们重新审视这个问题。我们调查的全球深度依赖的热，速度和磁性能的太阳黑子，以及各种本地属性之间的相互联系。分析了SOT/SP（Hinode）获得的盘心规则黑子的高质量Stokes轮廓。为了获得深度相关的分层的物理参数，我们使用空间耦合版本的SPINOR代码。光球层中下部的垂直温度梯度在本影区最小，在半影区大得多，在黑子周围的垂直温度梯度仍略大。方位平均场随着距光斑中心的径向距离而变得更加水平，但是随着高度而变得更加垂直。在τ =1时，LOS速度在内部半影中显示出300 ms-1的平均上升流，在外部半影中显示出1300 ms-1的平均下降流。在可见的半影边界之外继续向下流动。太阳黑子在τ =1时有一个< 5^0的中等负扭曲，并随高度增加。太阳黑子本影和半影脊在物理性质上有相当大的相似性，尽管有一些数量上的差异。温度与磁场强度一般呈负相关关系，但半影暗条头部的温度与磁场强度呈弱正相关关系，整个黑子的物理参数之间的依赖关系与标准半影暗条及其周围脊的物理参数之间的依赖关系在性质上相似。我们的结果表明，在半影的棘基本上是本影的向外延伸。棘和半影丝是构成太阳黑子半影的基本元素。
2015-11-18 astro-ph.SR
Transition-Region/Coronal Signatures and Magnetic Setting of Sunspot Penumbral Jets: {\it Hinode} (SOT/FG), Hi-C and {\it SDO}/AIA Observations
半影微喷流（Penumbral microjet，PJ）是太阳黑子半影色球层中短暂的窄亮特征，Katsukawa等人（2007）首先使用{ \it Hinode}的太阳光学望远镜（SOT）上的\CaII \H线滤波器对其进行了表征。有人提出，PJ的形成是由于半影的两个磁分量（脊和脊间）之间的重联，它们可能有助于太阳黑子半影上方的过渡区（TR）和日冕加热。我们提出了一个修改后的图片形成的PJs的基础上最近的结果，太阳黑子半影丝的内部结构。利用高分辨率日冕成像仪（{ \it Hinode}/SOT）和\it太阳动力学天文台大气成像组件（AIA）的不同通带的太阳黑子数据，我们检验了PJ是否在TR和日冕中具有特征。我们在任何AIA通带中几乎找不到正常PJ的任何可辨别的特征，除了其中一些在1600 μ m图像中出现。然而，我们发现了具有类似寿命但更大尺寸（宽达600公里）的异常强大的喷流，这些喷流在半影的几个位置反复出现，在斯托克斯-V图像中可以看到一些半影细丝尾部相反极性场的证据。这些大尾巴的PJ确实显示了TR的特征。他们是否有任何冠温等离子体是模糊的。我们推断，没有一个PJ，包括大尾巴PJ，直接加热AR中的日冕，但任何半影喷流都可能通过产生阿尔文波和/或编织日冕场间接驱动日冕加热。
2015-11-24 astro-ph.SR
Long-term variation of sunspot penumbra to umbra area ratio: A study using Kodaikanal white-light Digitized Data
一个典型的太阳黑子，在白光强度图像中看到，有两部分结构：一个黑暗的本影和一个较轻的半影。这种区别主要是由于这两个区域中磁场的不同取向而产生的。在这项研究中，我们使用Kodaikanal白光数字化数据档案来分析阴影和半影区的长期演变。我们开发了一种“自动算法”，从这些数字化强度图像中唯一识别太阳黑子本影（包括半影与本影比率的计算）。我们的分析表明，该比率略有增加，随着太阳黑子面积的增加高达100 msh，但最终安顿下来后，一个恒定的值。这项研究，不仅使我们能够更好地了解一个单独的点和相应的磁场的演变，但这也是有益的太阳发电机的研究，旨在重现这样的结构，使用MHD理论。
2018-05-15 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
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
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
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
The velocity field of sunspot penumbrae II. Return flow and magnetic fields of opposite polarity
目的：寻找极性相反的半影磁场及其与下行流的对应关系。研究方法：我们使用光谱偏振HINODE数据的一个点非常接近磁盘中心，以抑制水平速度分量尽可能多的。我们的研究重点是三叶斯托克斯V型剖面。结果：从正演模拟和反演，我们表明，3瓣剖面证明存在相反的磁场。它们主要发生在中间和外部半影，并与光球深层的下行流有关。结论.标准磁图显示，只有4%的半影区域存在相反极性的磁场。如果在分析中包括3叶轮廓，则该数字增加到17%。
2013-01-10 astro-ph.SR
Magnetic topology of a naked sunspot: Is it really naked?
Hinode仪器实现的高空间、时间和光谱分辨率使人们能够更好地了解一些难以捉摸的太阳特征的行为，如气孔和裸露的太阳黑子。它们的快速进化以及在某些情况下它们的小尺寸使它们的研究变得困难。移动的磁性特征，尽管是更动态的结构，在过去的40年中已经被研究。它们总是与太阳黑子联系在一起，特别是与半影。然而，最近对一个裸黑子（没有半影的黑子）的观测显示出了MMF的活动。本报告观察结果的作者对将双极MMF活动解释为半影丝延伸至护城河持保留意见。当半影不存在时，这种类型的MMF如何存在？在本文中，我们研究了完整的磁场和（水平）速度拓扑结构相同的裸太阳黑子，显示如何存在的磁场拓扑结构类似于在太阳黑子中观察到的可以解释这些MMF，即使当强度图的裸太阳黑子不显示半影。
2012-02-03 astro-ph.SR
Very long-periodic pulsations detected simultaneously in a white-light flare and sunspot penumbra
本研究通过多仪器观测分析了X6.4耀斑白光辐射中的超长周期脉动，发现其与黑子半影中约8.6分钟的类似准周期同步，表明白光QPP可能由半影泄漏的慢磁声重力波调制。
2024-08-28 astro-ph.SR
The Decay Process of an α-configuration Sunspot
本研究基于SDO/HMI数据分析了AR NOAA 12411中α-configuration黑子的衰减过程，发现其面积呈高斯衰减、磁通量呈二次衰减，并揭示了半影可能转变为本影的物理机制。
2024-01-11 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
The role of emerging bipoles in the formation of a sunspot penumbra
太阳内部磁通量的产生及其从对流层向光球层、色球层和日冕的传输将是未来几十年太阳物理学研究的重点。人们计划用4米级望远镜测量辐射磁流体动力学的基本过程，这是了解太阳磁场性质所必需的。理解太阳磁场行为的一个关键因素是通量进入太阳光球层的过程，以及磁通量如何重组形成活动区的磁现象，如太阳黑子和孔隙。在这里，我们提出了一个分光偏振和成像数据集从新兴的磁通量，其中没有半影形成半影原点的区域。在半影的形成过程中，光斑的面积和磁通量增大。我们的数据分析的第一个结果表明，额外的磁通量，这有助于增加半影的面积，是由新兴的磁通量的区域提供。我们观察到新兴的双极对齐，使点极性更接近现场。当一个新出现的双极分离时，黑子极性的极点向黑子迁移，最后与黑子合并，我们推测这是黑子积累磁通量的一个基本过程。随着越来越多的通量积累，半影形成并将原黑子转变为成熟的黑子。
2010-03-08 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
Normal and counter Evershed flows in the photospheric penumbra of a sunspot. SPINOR 2D inversions of Hinode-SOT/ SP observations
上下文Evershed效应是在光球层中的太阳黑子半影中看到的一种几乎水平的物质流出，是发育良好的半影的一个共同特征，但仍然没有得到很好的理解。关于半影中的光球水平流入，也被称为逆Evershed流，我们知道的就更少了。目标。在这里，我们提出了一个罕见的功能，观察到的主要太阳黑子的半影的AR NOAA 10930。这个点显示了大部分半影中的正常埃弗谢德外流，但在盘中心半影的大部分区域上有一个快速的光球物质流入。我们调查的驱动力，正常和计数器Evershed流。方法.我们使用SPINOR反演代码的空间耦合版本反演来自Hinode SOT/SP的分光偏振数据，这使我们能够导出太阳黑子中相关物理参数的高度相关地图。这些地图显示了相当精细的结构。正常的Evershed流出和反Evershed流之间的异同进行了研究。结果在正常和反向Evershed流中，材料从具有1.5-2 kG量级的场强度的区域流向具有更强场的区域。这两个半影流的源和汇显示相反的场极性，与汇（尾部的灯丝）窝藏局部增强的温度，这仍然是冷比他们的源（头的灯丝）。结论.反相关的温度和磁压力的梯度之间的端点的细丝从两个不同的半影区域是兼容的对流驱动程序和虹吸流的情况。一个几何尺度的参数是必要的，以确定哪一个是主导力量驱动的流动。
2017-09-21 astro-ph.SR
Horizontal motions in sunspot penubrae
需要对半影中的水平运动进行高分辨率观测，以补充从分光偏振法获得的半影概念。本文分析了瑞典太阳望远镜获得的AR 10634大黑子G波段和红区连续光谱强度图象的时间序列。这两个同时发生的时间序列持续了6小时5分钟。水平运动的半影颗粒（PG），暗机构的细丝，外部半影边界，和G-带亮点的结构测量的时间片，覆盖整个宽度的半影和相邻的颗粒。空间和时间分辨率分别为90公里和20.1秒。在内部半影中，PG以-0.7 km s-1的平均速度向本影（向内）移动。在半影宽度的60%处，运动方向由内向外变化，平均速度在外部半影逐渐增加，接近0.5 km/s。这种速度也是典型的半暗带-肉芽边界扩张，通常持续一小时，然后快速收缩。大多数G波段亮点远离太阳黑子，典型速度为0.6 km/s。高向外的速度，平均3.6公里/秒，观察到在黑暗的机构的半影丝。根据半影丝状体的模型，有人建议，在暗体的丝状体中检测到的速度与Evershed流和PG运动的相反方向的内部和外部半影可以解释由上升的等离子体在丝状体头部与周围的相互作用，不同倾斜的磁场。
2022-05-06 astro-ph.SR
Theoretical Models of Sunspot Structure and Dynamics
综述了太阳黑子理论模拟的最新进展。在垂直的单片磁场中的磁对流的现实模拟很好地再现了本影点的观察到的属性。为了理解半影，区分内半影和外半影是很有用的，内半影主要由包含细长暗核的亮丝组成，外半影由宽度相当的暗丝和亮丝组成，相应的磁场倾角相差约30度，暗丝中沿着几乎水平或向下倾伏的磁场有强的埃弗谢德流。通过数值实验研究了磁通量泵在外半影淹没磁通量中的作用，并根据高分辨率观测结果讨论了半影磁场的不同几何模型。最近，现实的数值MHD模拟的整个太阳黑子已经成功地再现的本影和内半影的对流模式的显着特点。虹吸流动机制仍然是埃弗谢德流动的最好解释，特别是在外部半影区，那里通常由冷的超音速下降流组成。
2009-03-24 astro-ph.SR
Study of Sunspot Penumbra to Umbra Area Ratio using Kodaikanal White-light Digitized Data
我们通过分析最近数字化的Kodaikanal白光数据（1923-2011）来研究太阳黑子半影与本影面积比的长期行为。我们实现了一个自动本影提取方法，并计算了八个太阳周期（周期16-23）的比率。虽然平均比值没有显示出任何变化与斑点的纬度，周期阶段和强度，它从5.5增加到6作为太阳黑子的大小从100 $μ$ hm增加到2000 $μ$ hm。有趣的是，我们的分析还显示，较小的太阳黑子（面积为$<$ 100 $μ$ hem）的这一比例没有任何长期的系统趋势，这是早期从格林威治皇家天文台（RGO）的摄影结果报告。为了验证这一点，我们将我们的自动提取技术应用于太阳和日光层天文台（SOHO）/迈克尔逊多普勒成像仪（MDI）连续图像（1996-2010）。这些数据的结果不仅证实了我们以前的发现，而且还显示了我们的分析方法的鲁棒性。
2019-05-16 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
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
Flare induced penumbra formation in the sunspot of NOAA 10838
我们用Dunn太阳望远镜观测到NOAA 10838活动区的一个小孔上有半影的形成。利用DLSP、UBF、Gband和CaK等仪器的同步观测，得到了光球层的矢量磁场、强度图像和光球层到色球层不同高度的多普勒速度。我们对这组数据的分析结果表明，半影的形成是由于同时发生的耀斑引起的磁场弛豫的结果。\Halpha \中的图像显示了耀斑（根据GOES，C 2.9），矢量磁场显示了重新定向和全局$α$值（扭曲的测量值）的减小。我们认为，这种由于重联或耀斑引起的环结构松弛，可能是磁力线回落到光球层形成半影的途径之一。
2010-10-08 astro-ph.SR
Analysis methods of the flow field around decaying sunspots
护城河流是一种围绕着成熟太阳黑子的径向外流，是一种很好的表征现象。然而，它的起源，特别是它与半影的关系仍然是一个有争议的话题。我们调查的水平速度的太阳黑子周围的流在几天内在太阳黑子衰变的演变。SDO/HMI多普勒地图，它允许连续观察一个活跃的地区，使用。我们描述的分析方法，用于检索流场的水平速度为不同的位置上的太阳圆盘。为此，几个大规模和小规模的流动模式，如，例如，为了正确测量太阳黑子周围流场的水平速度，必须考虑到差动旋转、对流蓝移的中心到边缘的变化以及仪器效应造成的残余模式。我们发现，太阳黑子周围的流场与充分发展的半影有一个减少的速度剖面与太阳黑子的距离增加，已经发现由其他作者。最重要的是，随着半影的消失和太阳黑子的衰减，速度振幅减小，轮廓发生变化。我们的研究结果证实了半影护城河流的相关消失。然而，我们观察到一个残余流出后，半影消失，这暗示了可能超越的护城河流的超颗粒流在衰变的太阳黑子。
2018-11-05 astro-ph.SR
3D numerical MHD modeling of sunspots with radiation transport
太阳黑子精细结构的模拟在过去已经结合了理想化的磁对流模拟和简化的模型，规定的磁场和流动结构在很大程度上。数值方法和计算能力的进步使最近的三维辐射MHD模拟整个太阳黑子的足够的分辨率，以解决本影点和半影细丝的细节。在简要回顾了最近的发展，我们专注于磁对流过程负责的半影区的复杂的磁结构和机制，导致驱动强水平外流的半影区（Evershed效应）。大部分的能量和质量是在比半影的径向范围更小的尺度上传输的。黑子半影中强烈的水平外流是由于动能沿着暗条的再分配而产生的。这种再分布主要是通过洛伦兹力来促进的，而水平压力梯度只起很小的作用。Evershed流是强磁化的：虽然我们看到垂直场的强烈减少，但水平场分量在细丝内增强。
2010-11-03 astro-ph.SR
On the surface structure of sunspots
太阳黑子的表面结构的精确知识是必不可少的，以构建适当的输入模型，日震反演工具。本文总结了我们最近利用HINODE观测太阳黑子及其周围的速度和磁场的结果。为此，我们在不同的精度水平上测量了半影速度场的水平和垂直分量，并研究了黑子周围的护城河流。此外，我们发现，大量的半影磁场返回到半影内的表面以下。最后，我们解释了为什么相关的相反极性的信号仍然隐藏在有限的光谱分辨率的测量构建的磁图。
2012-11-28 astro-ph.SR
Numerical simulations of sunspot decay: On the penumbra -- Evershed flow -- moat flow connection
我们提出了一系列高分辨率的太阳黑子模拟，涵盖了长达100小时的时间跨度。模拟区域在光球层下约18 μ m，水平方向约98 μ m.我们使用开放的边界条件，不保持初始场结构对对流运动驱动的衰减。我们考虑两种设置：一个带半影的太阳黑子模拟，和一个“裸斑”模拟，其中我们通过改变磁顶边界条件在20小时后去除了半影。虽然太阳黑子的Evershed流出速度为3-4 km/s，但裸斑周围的流入速度为1-2 km/s。然而，这两个点都被更大规模的外流所包围，光球中的流速为100米/秒。虽然太阳黑子在3-4天的模拟时间跨度内具有几乎恒定的磁通量含量，但裸斑以$10^{21}$ Mx/天的速率稳定地衰减。一个下降流填充因子减少的区域，对太阳黑子来说更延伸，包围着两个黑子。下降流的缺乏扰乱了上升流/下降流的质量通量平衡，并导致一个大规模的径向翻转流系统，该流的光球分量是可观察到的护城河流。下降流填充因子的减小还抑制了磁场在斑点附近的浸没，这使它们稳定以防衰减。虽然这种效应在两个黑子中都存在，但在太阳黑子中更为明显，并解释了几乎静止的磁通量含量。
2015-11-04 astro-ph.SR
The umbra-penumbra area ratio of sunspots during the Maunder Minimum
蒙德极小期（Maunder Minimum，MM）是发生在1645年至1715年之间的一段较长的太阳活动低时期。这个时期太阳活动的真实水平仍然是一个有争议的问题。为了比较太阳活动在MM与其他时代，我们已经评估了本影-半影面积比（U/P以下）在MM。因此，我们分析了196个太阳黑子图纸，包括48个不同的太阳黑子观察期间1660年至1709年。从出现频率分布获得的比率的众数值位于0.15和0.25之间。此外，中值和平均值分别等于0.24 \pm 0.07和0.27 \pm 0.08，具有sigma削波。这些结果与最近使用更现代数据的研究一致。更高的U/P值意味着更快的太阳黑子衰减速率。根据我们的结果，在蒙德极小期几乎没有太阳黑子不能用U/P的变化来解释，因为这项工作中获得的比值与其他时期的值相似。
2018-09-23 astro-ph.SR
A Curious History of Sunspot Penumbrae: An Update
太阳黑子的半影面积与本影面积之比是太阳和地球物理研究中的一个重要课题。Hathaway（Solar Physics，286，347，2013）使用皇家格林威治天文台（RGO）的记录发现了小太阳黑子群（面积小于太阳半球的百万分之一，msh）的这个参数的奇怪行为。海瑟薇指出，半影与本影之比从1905年的7以上平稳下降到1930年的3以下，然后在1961年增加到接近8。因此，海瑟薇提出半影-本影面积比存在长期变化。为了证实这种长期变化，我们采用了科英布拉天文台（COI）公布的1929-1941年期间的太阳黑子目录数据。我们的研究结果不同意海瑟薇发现的半影-本影比率在此期间。然而，1929-1941年期间在印度洋委员会登记的大型（面积大于或等于100 msh）和小型群体的这一比率的行为与1874-1914年和1950-1976年期间RGO提供的数据相似。尽管如此，根据科英布拉数据（1929-1941年），大群体的平均值和时间演变与小群体的比率相似，但同一时期的RGO数据却不相似。我们还发现，在两个天文台的较小群体的半影-本影面积比的行为是显着不同的。在科英布拉和RGO进行的面积测量之间的主要差异与本影测量有关。我们想强调的是，这两个天文台使用不同的观测方法，而在COI的方法和仪器在研究期间没有改变，在RGO进行了一些变化，可能会影响本影和半影的测量。这些事实说明了仔细恢复过去太阳数据的重要…
2018-07-09 astro-ph.SR
On the Penumbra-to-Umbra Ratio from 1660 to 1676
本研究利用蒙德极小期的太阳黑子版画评估半影与本影面积比，结果与历史及现代观测一致，表明近表面对流模式自17世纪以来未变，并发现示意绘图会低估该比值。
2025-06-23 astro-ph.SR
Anomalous flows in a sunspot penumbra
利用太阳黑子半影光球中异常流的性质，用太阳黑子半影上的分光偏振计对活动区NOAA 11271进行了高分辨率分光偏振观测。我们检测到一个蓝移的功能，出现在太阳黑子的边缘侧半影，并在接下来的两个小时内间歇性地存在。它的最大蓝移速度为1.6 km/s，面积为5.2 arcsec ^2，不间断寿命为1小时，蓝移特征与红移平行。蓝移和红移都位于半影中径向取向的高度倾斜/水平磁结构的侧面。低节奏SP图揭示了从一次扫描到另一次扫描的蓝移特征的大小、半影中的径向位置和视线速度的变化。有一个增加了近500 G的磁场强度和边际减少约10度的磁场倾角与蓝移的发病。在色球层中，在蓝移位置附近观察到强烈的弧形增亮，从本影核心的边缘延伸到半影-安静的太阳边界。在光球层探测到最强的蓝移后约30分钟观察到最强和最大的增亮。这两种现象在空间上的接近强烈地表明了一种因果关系。蓝移的特征代表了等离子体运动，可能与太阳大气中升起的磁结构有关，随后与太阳黑子周围的色球磁场或逆Evershed流重新连接，这在光球中是独一无二的。这种短暂的现象可能与太阳黑子的动态稳定性有关，因为相应的本影核心在两天后在蓝移的位置分离，随后分裂。
2014-08-28 astro-ph.SR
Analysis of SOHO/MDI and TRACE Observations of Sunspot Torsional Oscillation in AR10421
利用太阳和日光层天文台（SOHO）MDI仪器的磁图和多普勒图，以及过渡区和日冕探测器（TRACE）的白光图像，研究了活动区NOAA 10421的领先太阳黑子的旋转。重建了黑子本影和半影的磁场和速度场矢量的垂直、径向和方位轴对称分量。本影和半影中两个矢量的所有三个分量都显示出大约3.8天的相同旋转周期的扭转振荡。TRACE白光观测资料还表明，太阳黑子本影和半影以相同的周期扭转旋转。讨论了太阳黑子扭转运动的可能机制。
2011-02-19 astro-ph.SR
DKIST Unveils Four-Lobed Stokes U Profiles in a Magnetically Complex Sunspot Penumbra
Queen’s University Belfast（贝尔法斯特女王大学）；National Solar Observatory（国家太阳观测台）
利用DKIST光谱偏振观测，发现太阳黑子半影中空间相干且经串扰校正后仍存在的四叶草形Stokes U轮廓，通过分层反演和磁场方位角变化分析，证实其源于视线方向磁结构，为精细半影磁拓扑提供新约束。
2026-06-26 astro-ph.SR
High-resolution spectro-polarimetry of a flaring sunspot penumbra
我们提出了同步光球和色球观测的拖尾太阳黑子在NOAA 10904在一个弱耀斑爆发（GOES震级B7.8），获得与瑞典太阳望远镜（SST）在拉帕尔马，加那利群岛。高分辨率的\ion{Ca}{ii} $H$图像显示了一个典型的双带结构，迄今为止只知道较大的耀斑，耀斑出现在一个有限的区域，是由明亮的边界可辨别的。下面的光球层显示出一个被干扰的半影结构，半影丝状物的分支交叉。高分辨率多普勒和矢量磁图显示出方向相反的Evershed流和磁场矢量在个别半影分支，导致在几个区域的磁方位不连续和几个岛屿的垂直磁场是反向的。不连续区域与耀斑带的起始位置是同空间的。从结果中，我们得出这样的结论：被限制的耀斑区域从全球磁场结构分离的分界线标记的明亮的边界在\ion{Ca}{ii} $H$。我们进一步得出结论，垂直场反转岛的出现是由于磁通量的出现，而在磁方位不连续区域出现的强磁剪切触发了耀斑。
2009-08-26 astro-ph.SR
No universal connection between the vertical magnetic field and the umbra-penumbra boundary in sunspots
上下文据报道，太阳黑子本影和半影之间的边界出现在垂直磁场强度的标准值处，而与黑子的大小无关。这个临界场强被解释为磁对流的起始阈值。目标。在这里，我们调查的原因，这个标准，也被称为Jurčák标准在文献中，并不总是确定本影和半影之间的边界。方法.我们对Hinode/SOT观测到的23个太阳黑子进行了统计分析。我们比较了连续强度和垂直磁场之间的细丝和脊柱的属性，以及它们如何在不同大小的斑点之间变化。结果我们发现半影的内边界与垂直磁场的普适值无关。在不同大小的斑点之间，刺和细丝的性质是不同的。两种成分在较大的斑点中颜色较深，棘状突起显示出较强的垂直磁场。这些变化的性质的细丝和spines与斑点的大小也是原因的平均垂直磁场在50%的平均连续强度的报道的不变性。结论.磁丝的形成和磁对流的发生与垂直磁场强度的正则值无关。这种看似独特的磁场强度实际上是棘和半影丝的填充因子的影响。
2020-06-03 astro-ph.SR
The formation of sunspot penumbra. I. Magnetic field properties
我们研究了活动区NOAA 11024黑子半影的形成。我们同时观察了光球铁线的斯托克斯参数在1089.6 nm的TIP和617.3 nm的GFPI分光偏振仪以及宽带图像使用G波段和CalIK过滤器在德国VTT。半影的形成与倾斜磁场密切相关。在4.5 h的观测时间内，半影区的磁通量从9.7 E +20 Mx增加到18.2 E +20 Mx，而本影区的磁通量保持不变，约为3.8 E +20 Mx。周围环境中的磁通量被并入光斑，并且通过小通量贴片（SFP）提供新的通量，其平均具有2-3E+18 Mx的通量。光斑的通量增加速率为4.2E+16 Mx/s，对应于每分钟合并一个SFP。我们还发现，在斑点半影的形成过程中：a）本影的最大磁场强度不变，b）磁中性线相对于本影保持不变，c）新的磁通量到达光斑的出射侧，而半影形成在相对侧，d）光桥的平均LRF倾角从50 °减小到37 °，以及e）随着半影的发展，斑点边界处的平均磁场强度从1.0 kG减小到0.8 kG。与细长颗粒相关联的SFP是活性区中结构形成的构建块。在太阳黑子的形成过程中，它们的贡献与孔隙的合并相当。周围安静的环境对半影的形成很重要。光桥作为合并孔隙之间捕获的颗粒的残余物，被发现在形成过程中起着至关重要的作用。它们似乎在形成过程中引导磁通量通过斑点。光桥也是第一个半影丝形成的地方。
2011-11-14 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
Peripheral downflows in sunspot penumbrae
太阳黑子的半影显示出沿外围的高速斑块。高速下降流斑块被认为是Evershed流的回流通道。我们的目标是调查他们的结构，详细使用日出SOT/SP观测。我们采用傅立叶插值结合空间耦合的高度相关的LTE反演斯托克斯配置文件，以产生高分辨率，高度相关的地图，这些下行流的大气参数，并调查其属性。高速下降流被观察到在很宽的视角范围内。它们具有超音速的视线速度，有些超过20公里/秒，以及非常高的磁场强度，达到7千吉以上。发现了下流速度与磁场强度之间的关系，与MHD模拟结果一致。高分辨率的耦合反演允许精确确定小尺度结构。恢复的大气结构表明，具有非常高的下行速度的区域包含一些太阳上测得的最强磁场。
2013-08-02 astro-ph.SR
A new type of small-scale downflow patches in sunspot penumbrae
通过对太阳黑子半影的观测研究，揭示了小尺度流结构的性质以及它们与太阳磁场结构和Evershed流的关系。我们还研究了光球动力学与色球活动的关系。利用日本日之出号太阳光学望远镜对不同日心角下黑子半影区光球Fe I谱线的分光偏振观测资料进行了数据分析。矢量磁场和速度推导出使用光谱偏振数据和斯托克斯反演技术。一个观察与钙II H滤波图的空间和时间的光谱偏振之一也被用来研究可能的色球层响应。我们发现光球层有小的下沉流。下流补片的尺寸为0.5”或更小，其几何结构与Evershed流的几何结构不同。在光球低层，下降速度约为1 km/s，在光球上层几乎为零。一些下降流补丁与增亮钙II H图像中看到的。下行流是可能的观测签名的下行流驱动的磁重联在交错的磁场配置，其中向上的流动，使增亮的色球层。另一种可能性是，它们是集中向下流动的翻转磁对流。
2010-07-10 astro-ph.SR
An Unusual Velocity Field in a Sunspot Penumbra
Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)（波茨坦阿斯特罗物理莱布尼茨研究所）；Institut für Physik und Astronomie, Universität Potsdam（波茨坦大学物理与天文学研究所）；Institut für Sonnenphysik (KIS)（太阳物理研究所）；Hansa-Gymnasium（汉萨中学）；Instituto de Astrofísica de Canarias（加那利群岛天体物理研究所）；Universidad de La Laguna（拉古纳大学）；Udaipur Solar Observatory, Physical Research Laboratory（乌代浦尔太阳观测站，物理研究实验室）；Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院天文研究所）
研究发现活跃区域中持续的磁流体涌现导致了相反方向的流动侵入现有太阳黑子的日珥边缘。
2025-11-17 astro-ph.SR
Variation rate of sunspot area
磁场通过光球层的出现有多种表现形式，太阳黑子就是其中最突出的例子。研究太阳黑子的结构和演化最相关的一个性质是太阳黑子面积：总面积、本影面积或半影面积。最近，Schlichenmaier等人（2010年）研究了活动区（AR）NOAA 11024的演变，得出的结论是，在半影形成期间，本影面积保持不变，总黑子面积的增加完全是由半影增长引起的。在本报告中，首先测试了Schlichenmaier的结论，调查了四种不同AR的演变。利用太阳动力学天文台的日震和磁成像仪（HMI）图像中的数百幅强度图图像，分别描述了上述AR的面积演变，并估计了本影和半影面积的增加和减少率。一个简单的磁流体动力学模型，然后尝试性地使用在第一近似解释所观察到的结果。
2012-11-29 astro-ph.SR
Twist, Writhe & Helicity in the inner penumbra of a sunspot
本工作的目的是确定扭曲，扭动，和自磁螺旋的半影细丝位于太阳黑子的内部半影。在这种程度上，我们反转的数据与分光偏振仪（SP）与SIR（斯托克斯反演响应函数的基础上）的代码登上日出。对于三维几何模型的构建，我们采用遗传算法最小化的磁场矢量和净磁流体动力学力的发散，因此，力免费的解决方案将达到如果可能的话。我们估计了两个代理的磁螺旋度在文献中经常使用的：无力参数和电流螺旋度项。我们发现，这两个代理人只是定性指标的本地扭曲的磁场在研究中的区域显着偏离的无力配置。局部扭转仅在两侧符号相反的明亮半影丝的边界处显示出显著值。这些位置与大电流精确相关。半影结构的平均扭曲（和扭动）很小。棘（背景中的黑色细丝）几乎没有扭动。棘内单位长度的扭动随管长的增加而减小。因此，当管更水平时，与脊柱内相关的管的轴较少扭曲。由于棘的扭动非常小，我们可以得出结论，只有当管包括棘内边界时，扭动才达到显著值。
2011-11-17 astro-ph.SR
High-resolution imaging and near-infrared spectroscopy of penumbral decay
结合高分辨率分光偏振和成像数据是理解太阳黑子衰变过程的关键，因为它使我们能够仔细检查太阳黑子及其周围环境的速度和磁场。活动区NOAA 12597于2016年9月24日使用1.5米的GREGOR太阳望远镜使用高空间分辨率成像以及成像光谱学和近红外（NIR）光谱偏振法进行观测。水平自行估计与LCT，而LOS速度计算与谱线拟合方法。用SIR码对Si I和Ca I近红外谱线的磁场性质进行了推断。在格里戈尔观测的时候，领先的太阳黑子有两个光桥，表明它开始衰变。其中一座光桥消失了，在它的边缘，一个细长的黑暗阴影核心出现在一个腐烂的半影扇区中，面对着新出现的通量。该半影区的流动和磁场特性表现出弱Evershed流、护城河流和水平磁场。与细长阴影核心相邻的半影间隙和半影扇区中的半影显示出与肉芽相似的LOS速度。一个新的通量系统的分离极性与已经建立的活动区的领先和中心部分相互作用。因此，在12小时内，领先的光点顺时针旋转了55度。在对一个衰变黑子的高分辨率观测中，面对通量出现点的半影细丝包含一个暗区，类似于充满本影点的本影核。这个本影核心的速度和磁场特性与太阳黑子本影相似。这意味着，水平的磁场在衰减半影成为垂直的耀斑引起的快速半影衰变中观察到的，但在一个非常不同的时间尺度。
2018-01-11 astro-ph.SR
Temporal and Latitudinal Variation in Penumbra-Umbra Ratios of the Sunspots: Analyses of RGO, Kodaikanal and Debrecen Databases
本研究分析了RGO、Kodaikanal和Debrecen数据库中太阳黑子半影-本影比率（q）的纬度分布与时间演化，发现q值随纬度增加而增大，并在Debrecen数据集中观测到与Gnevyshev gap相关的周期中期q值深谷。
2023-05-18 astro-ph.SR
On the velocity field of sunspot penumbrae - I. A global view
我们研究了垂直半影等离子体流在小空间尺度上使用的分光偏振仪的太阳光学望远镜板日之出记录的数据。为此，我们通过比较Fe I 630.15 nm和Fe I 630.25 nm线的光谱位置与安静太阳的平均线轮廓来计算表观多普勒速度图。为了使低光球层中的流动模式可视化，我们使用了吸收线翼的平分线。由于我们的数据集的日心角很小（3 < Theta < 9），Evershed流（EF）的水平分量对线位移没有显著贡献。我们发现，在安静的太阳（QS），显示上升流的区域总是大于一个表现出下降流。在半影区，上升流仅在低速|v_dop| < 0.4 km/s时占主导地位，而在较大速度|v_dop| > 0.6 km/s时，下降流占主导地位。另外，相对于QS速度，半影区的最大上升流速较小，而最大下降流速较大。此外，在空间平均上，半影显示出红移，对应于超过0.1 km/s的下行流。上升气流被拉长，主要出现在内部半影区。速度高达9 km/s的强下行流集中在半影-QS边界。它们被磁化了，形状相当圆。内半影区为平均上升流，外半影区为平均下降流。内半影区的上升流斑块和外半影区的下降流斑块可以解释为EF的源和汇。我们没有发现任何迹象的卷型对流内半影细丝。
2009-09-25 astro-ph.SR
