Polarization of decayless kink oscillations in a 3D MHD coronal loop model
Max Planck Institute for Solar System Research（马克斯·普朗克太阳系统研究所）；The University of Graz（格拉茨大学）；Institut für Sonnenphysik (KIS)（太阳物理研究所）
本研究通过三维磁流体动力学模拟首次展示了无衰减kink振荡的自洽产生，并揭示其线性极化特性，支持自维持波驱动机制。
2026-01-07 astro-ph.SR
MHD simulations of the in-situ generation of kink and sausage waves in the solar corona by collision of dense plasma clumps
MHD波在日冕中是普遍存在的，在日冕中高度结构化的磁场为它们的传播提供了有效的波导。虽然已经观察到MHD波起源于太阳大气的低层，但最近的研究表明，一些MHD波可以通过密集的反向传播流的碰撞原位产生。在这项理论研究中，我们分析的机制，触发扭结和香肠模式的传播在日冕中，以下的碰撞的反向传播的流量和流量的属性如何影响所产生的波的属性。为了详细研究这样的机制，我们运行了一系列理想的二维和三维MHD模拟，我们改变了反向传播流的属性，并通过一个简单的技术来估计扭结和香肠模式的振幅，我们调查他们的作用的MHD波的产生和传播。我们发现，波的振幅在很大程度上取决于流的动能和扭结或香肠模式的发病取决于碰撞斑点之间的不对称性。此外，MHD波的初始波长与流体碰撞产生的磁位形有关。我们还发现，真正的3D系统响应较小的波幅。在这项研究中，我们提出了一个参数空间描述的机制，导致产生的MHD波的碰撞流的电晕。未来对这些波的观测可用于了解日冕等离子体和磁场的性质。
2019-05-09 astro-ph.SR
MHD Seismology of a loop-like filament tube by observed kink waves
本文报道和分析了美国国家太阳天文台（NSO）/全球振荡网络组（GONG）在H α观测到的太阳暗条全球扭折振荡的观测证据。2013年3月15日，活动区11692的一次M1.1级耀斑在其西南面的暗条中诱发了一个全球性的扭折模。在暗条顶点及其附近的三个垂直切片位置上，观测到了61 - 67 min的周期和92 - 117 min的阻尼时间。我们发现波是阻尼的。从观测到的全球扭折模周期和阻尼时间尺度，利用共振吸收理论，我们进行了日珥地震学。我们估计不均匀性长度尺度的较低截止值约为细丝横截面半径的0.34 - 0.44倍。
2015-03-08 astro-ph.SR
Forward Modelling of Standing Kink Modes in Coronal Loops I. Synthetic Views
扭折磁流体动力学（MHD）波在太阳大气的各种磁结构中经常被观测到。它们可能对日冕加热有重要贡献，并可用作诊断太阳等离子体的工具。在这项研究中，我们合成的\ion{Fe}{9} $\lambda171.073$发射的冠环支持一个常设扭结MHD模式。将等离子体圆柱的扭结MHD波解映射到半环面结构中，模拟弯曲的日冕环。我们分解成一个准刚性扭结运动和四极项的解决方案，其中占主导地位的等离子体内部和外部的通量管，分别。在环边缘，视线集成相对更多的环境等离子体，背景发射变得显着。与四极项相关的等离子体运动导致谱线展宽和发射抑制。周期性强度抑制将调制积分强度和有效环宽度，这两者都表现出在扭结周期的一半处的振荡变化。四极项在正视图上可以直接观察到摆动。
2016-03-04 astro-ph.SR
Observational evidence of resonantly damped propagating kink waves in the solar corona
在这封信中，我们建立了明确的证据，共振吸收阻尼机制，通过分析观测数据，从新的日冕多通道偏振仪（CoMP）。该仪器已经确定，在太阳日冕中存在普遍传播的低振幅（$\approx$ 1 km s $^{-1}$）阿尔文波，频率范围很广。从磁流体力学（MHD）波理论实际解释这些波的扭结模式，他们应该表现出一个频率依赖的阻尼长度，由于共振吸收，由TGV关系表明，横向等离子体不均匀性在日冕磁通量管导致他们作为自然的低通滤波器。结果发现，所观察到的频率依赖于阻尼长度（高达约8兆赫）可以解释的扭结波解释，此外，空间平均平衡参数描述的长度尺度的横向等离子体密度不均匀性的系统的日冕环是一致的，从TRACE观测站扭结模式的估计值的范围。
2010-07-07 astro-ph.SR
Horizontally Polarized Kink Oscillations Supported by Solar Coronal Loops in an Asymmetric Environment
本研究使用三维MHD模拟探讨非对称环境中日冕环的水平偏振扭折振荡，发现非对称性导致上下边界小尺度结构发展不同，但共振吸收和相位混合仍能发生。
2024-02-17 astro-ph.SR
Standing kink waves in sigmoid solar coronal loops: implications for coronal seismology
利用全三维磁流体动力学数值模拟方法，研究了磁场S形度和螺旋度对日冕环基本扭折振荡特性的影响。我们的模型包括一个单一的密集的日冕环，嵌入在等离子体与偶极无力磁场与恒定的α参数。对于无S型的环，我们发现数值确定的基本扭结模式的振荡周期与用WKB理论计算的理论周期相匹配。相反，随着环的S形性增加，实际周期越来越小于WKB理论估计的周期。通过日冕地震学，增加sigmoidity导致磁场估计值越来越向更高的值移动，甚至超过了所考虑的最高α值的平均值。然而，日冕磁场值的估计范围位于最小/最大限度内，证明了日冕地震学的鲁棒性。我们建议，如果内部磁场和密度的平均值可以通过其他方法可靠地估计，那么无力磁场的绝对值的估计的差异可以在地震学上被利用来确定冕环的自由能。
2020-04-29 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic kink waves in nonuniform solar flux tubes: phase mixing and energy cascade to small scales
磁流体动力学（MHD）扭折波在太阳大气中是普遍存在的。这些波的传播和衰减可能对太阳大气介质中能量的传输和耗散起着相关的作用。然而，在大气等离子体中，横向MHD波能量的耗散的粘性或电阻率需要非常小的空间尺度是有效的。在这里，我们从理论上研究了在非均匀太阳磁通量管由于相位混合的MHD扭结波的小尺度的产生。我们超越了基于全局准模存在的通常方法，该全局准模由于共振吸收而随时间衰减。相反，我们使用一个模式的扩展来表示MHD扭结波作为一个叠加的阿尔文连续模式，相位混合随着时间的推移。这两种技术的比较表明，模态分析是更物理透明的，并描述了全球扭结运动的阻尼和小尺度的建立，由于相混合。此外，我们讨论了共振吸收和相位混合的过程是密切相关的。它们代表了相同的基本物理机制的两个方面：由于自然发生的等离子体和/或磁场不均匀性，从大尺度到小尺度的能量级联。这一过程可能为太阳大气等离子体中横向MHD波能量的有效耗散提供必要的条件。
2015-02-13 astro-ph.SR
Coronal kink oscillations and photospheric driving: combining SolO/EUI and SST/CRISP high-resolution observations
本研究结合SolO/EUI与SST/CRISP高分辨率观测，量化了不同活动区光球驱动日冕环扭转振荡的特性，发现光球强度与振荡振幅存在关联，为光球驱动机制提供观测约束并可验证数值模型。
2025-02-28 astro-ph.SR
Impulsively Generated Kink Wave Trains in Solar Coronal Slabs
在理想磁流体力学（MHD）框架下，数值模拟了密度增强板对脉冲、局部、横向速度扰动的响应。线性和非线性政权都得到解决。扭结波列被认为是发展沿检查板，共享的特性，更多的振荡模式出现与时间和表观波长增加与距离在一个给定的时刻。然而，由于非线性，出现了两个功能，一个是密度空腔靠近激励器和其他的外观冲击内外的名义板。这些特征可能与理解磁结构和诸如日冕物质抛射等爆炸事件之间的相互作用有关。我们的数值研究结果扭结波列在太阳日冕板块的流光波的典型测量进行了讨论。
2022-07-15 astro-ph.SR
Inference of Magnetic Field in the Coronal Streamer Invoking Kink Wave Motions generated by Multiple EUV Waves
利用磁流体地震学观测的扭折波，研究了日冕流注的磁场分布。2012年3月7日的STEREO-B/EUVI时间图像数据显示了两个连续的EUV波的演变，它们与同空间和同时间STEREO-B/COR-I观测中明显的日冕流光的足点相互作用。在STEREO-B/EUVI中，EUV波的演化非常明显，其与日冕流光的能量交换产生扭结振荡。我们估计的扭结波扰动的相速度跟踪它在不同高度的日冕流光。利用STEREO-B/COR-1观测中的偏振亮度图像的SSI，我们还估算了流注内外的电子密度。考虑到扭折波在圆柱形波导中的MHD理论，它们在不同高度处的观测特性，以及流注的密度对比，我们估计了这种磁结构中磁场的径向分布。这两种扭折波都能诊断出日冕层磁场径向分布的指数衰减，其半径可达3个太阳半径。在测量不确定度的范围内，它表明，日冕磁场的流光在不同的高度随时间缓慢变化，虽然它的性质总是保持指数衰减。结果表明，在流注第二次扭折运动的演化过程中，其亮度增加，面积范围也略有增大，这可能与其足点光球磁通量减小有关。结果，与由第一弯折波诊断的磁场分布相比，由第二弯折波产生的磁场分布在拖缆内减小。精确估计的磁场轮廓的不确定度小于10%，与经验轮廓和各种观测估计的外日冕磁场匹配良好。
2016-06-01 astro-ph.SR
Do Periods of Decayless Kink Oscillations of Solar Coronal Loops Depend on Noise?
本文用一个低维模型研究了日冕环的无衰减扭折振荡，该模型基于一个系数经历随机涨落的随机驱动瑞利振子。该模型认为扭结振荡的日冕环的自然模式，衰减的线性共振吸收。阻尼抵消了随机运动的环路足点和互动的环路与外部准稳定流的随机波动。换句话说，该模型结合了自振荡和随机驱动机制的无衰减行为。随机信号被认为是平稳的红噪声性质。在无噪声的情况下，该模型具有渐近平稳的振荡解，即，扭结自振荡它建立了扭结振荡周期实际上是独立的噪声。这一发现证明了地震学估计的扭结和阿尔文速度和磁场的振荡回路由扭结振荡，根据观察到的振荡周期。振荡模式被发现是几乎谐波。外部流动的噪声波动对称地调制几乎单色振荡图案的振幅，而环路足点的随机运动引起反对称振幅调制。这种调制也与观察到的行为一致。
2022-09-13 astro-ph.SR
New analytical and numerical models of solar coronal loop: I. Application to forced vertical kink oscillations
目的。我们构建了一个新的太阳日冕环的分析模型，它是嵌入在一个重力分层和磁约束的大气。在此解析模型的基础上，我们设计了一个日冕环的数值模型。我们采用它进行数值模拟的垂直扭结振荡的外部驱动器激发。方法.我们的太阳大气模型是通过采用一个现实的温度分布和指定的弯曲磁场线，构成一个日冕环。该回路由2D理想磁流体动力学方程描述，并由FLASH代码数值求解。结果垂直扭折振荡是由光球顶部的垂直速度分量中的周期驱动器激发的。对于振幅为3 km/s的受迫驱动器，激发的振荡在其速度上表现出约1.2 km/s的振幅，并且环顶点在约100 km的位移上以其振幅振荡。结论.新设计的日冕环的分析模型被用于数值模拟的垂直扭结振荡，这与最近的观测结果的衰减无扭结振荡激发太阳环。该模型将对日冕环中的波和等离子体动力学的研究产生进一步的影响，揭示局部太阳大气中的能量和质量传输机制的物理学。
2014-11-27 astro-ph.SR
Determining the Polarisation of a Coronal Standing Kink Oscillation Using Spectral Imaging Techniques with the Coronal Multi-channel Polarimeter (CoMP)
本研究利用 CoMP 的光谱成像数据，通过分析日冕环驻立扭曲振荡在两个垂直平面上的速度与相位关系，首次从单一视角推断出该振荡为水平偏振，并发现线宽具有周期性增强。
2025-03-07 astro-ph.SR
The Effect of Gravitational Stratification on Kink Oscillations in Curved Coronal Loops
Institute of Frontier and Interdisciplinary Science, Shandong University（山东大学前沿交叉科学研究中心）；Shandong Key Laboratory of Space Environment and Exploration Technology, Institute of Space Sciences, Shandong University（山东大学空间科学学院）
本研究探讨引力分层对弯曲日冕环kink振荡频率的影响，发现垂直极化基模频率与WKB近似偏差较大，而水平极化基模和泛音频率则更符合WKB近似和局部阿尔芬频率。
2026-02-13 astro-ph.SR
On the Effect of Coronal Rain on Decayless Kink Oscillations of Coronal Loops
本研究通过分析2014年的日冕雨事件，发现日冕雨会使日冕环无衰减扭曲振荡的周期和振幅显著增加，若不考虑日冕雨影响将导致日冕震学诊断产生显著偏差。
2024-05-12 astro-ph.SR
Persistent fast kink magnetohydrodynamic waves detected in a quiescent prominence
太阳等离子体线的小尺度、周期性、横向运动常被解释为磁流体动力学（MHD）波。在这里，我们观察到小规模的无衰减横向振荡在一个静止的日珥，他们似乎是无所不在的。辐射强度和视线多普勒频移的振荡周期约为位移振荡周期的一半。这一特征与磁通管中的快扭折模波吻合得很好。所有的运动线程振荡横向空间同相，并没有表现出显着的阻尼在整个可见的部分，表明快速扭结MHD波持续供电和持续耗散能量转移到周围的等离子体在安静的电晕。然而，我们的计算表明，单靠快速扭结MHD波所吸收的能量并不能支持平静太阳的日冕加热。
2022-01-19 astro-ph.SR
Coronal EUV, QFP, and kink waves simultaneously launched during the course of jet-loop interaction
我们提出了一个极紫外（EUV）波，准周期快速传播（QFP）磁声波，和扭结波，同时与一组日冕环上的日冕喷流的冲击的观测。相互作用后，冕环出现明显的扭折振荡，周期约为428秒。同时，在相互作用位置的西侧观测到一个大尺度的EUV波和一个QFP波。有趣的是，QFP波在通过两个强磁区时表现出折射效应。EUV（QFP）波的角范围、速度和寿命分别约为140（40）度、423（322）km/s和6（26）分钟。测量到QFP波的周期约为390 +/-100秒。基于观测分析结果，我们认为扭结波可能是由喷流相互作用激发的;极紫外线可能是由日冕喷流撞击环系统导致环系统突然膨胀而发射的; QFP波可能是由喷流-环相互作用引起的扰动色散演化而形成的。
2018-07-25 astro-ph.SR
Traveling kink oscillations of coronal loops launched by a solar flare
本文利用SUTRI、AIA和STIX观测2022年9月29日耀斑事件，首次发现沿日冕环传播的扭结脉冲演化为驻立扭结振荡，并测得周期、衰减时间及谐波共存特征。
2023-06-21 astro-ph.SR
MHD Waves and Coronal Seismology: an overview of recent results
最近的观测表明，MHD波和振荡普遍存在于太阳大气中，具有广泛的周期。本文对最近引起激烈争论或正在兴起的磁流体波和日冕地震学的某些方面作了简要的评述。特别是，我们专注于四个主题：（一）目前的争议传播强度扰动沿日冕环，（二）传播横向环振荡的解释，（三）正在进行的搜索日冕（扭转）阿尔芬波和（四）迅速发展的准周期脉动（QPP）在太阳耀斑的主题。
2012-02-09 astro-ph.SR
The effect of a twisted magnetic field on the phase mixing of the kink magnetohydrodynamic waves in coronal loops
日冕扭曲磁场的存在有观测证据。这启发我们研究扭曲磁场对日冕环中磁流体动力学（MHD）扭折波演化的影响。为此，我们在长波长极限下求解了磁扭曲非均匀冕流管中的不可压缩线性化MHD方程。结果表明，扭转磁场可以增强或减弱Alfvén连续模的相位混合速率和整体扭折振荡的衰减速率，这取决于扭转模型以及纵向（$k_z$）和方位（$m$）波数的符号.我们的研究结果还证实，在扭曲的磁场的存在下，当两个波数$m$和$k_z$之一的符号被改变时，相对于传播方向的对称性被破坏。即使是很小的扭曲量也会对能量级联到小尺度的过程产生重要影响。
2017-08-26 astro-ph.SR
Dynamics of internetwork chromospheric fibrils: Basic properties and MHD kink waves
利用瑞典太阳望远镜的光谱成像能力，我们的目标是提供第一次调查的性质和动态的拉长的吸收功能（纤维）观察H $α$在互联网络。我们观察并确定了一些互联网纤维，形成远离千高斯，网络磁通量，我们提供了一个概括的看法，他们的行为。网络间的纤维被发现支持波状行为，我们解释为磁流体动力学（MHD）扭结波。这些波的属性，即振幅，周期和传播速度，从时间-距离图测量，我们试图利用它们通过磁震学，以探测沿波导的等离子体性质的变化。我们发现，互联网（IN）原纤维出现，消失，并在几十分钟的时间尺度上重新出现，这表明它们受到重复加热。在光球磁图或H $α$机翼图像中，没有发现纤维的清晰光球足点。然而，我们认为它们是磁化的功能，因为它们中的大多数都显示出支持传播MHD扭结波的证据，模态周期为$120$ ~s。此外，一个IN原纤维被认为是支持沿其细长轴定向的流动，这表明一个引导场。发现波动传播速度明显大于典型色球声速的估计。通过将其解释为扭结波，测量的速度提供了当地平均阿尔文速度的估计。此外，波的振幅也被发现作为沿着原纤维的距离的函数而变化，这可以被解释为在IN原纤维附近的等离子体分层的证据。
2017-08-11 astro-ph.SR
MHD Waves and Coronal Heating: Unifying Empirical and MHD Turbulence Models
提出了一个新的日冕全球模型，包括低冕区、过渡区和色球顶。利用光球磁场测量数据模拟了真实的三维磁场。新模型的显著特点是引入了MHD阿尔芬波湍流。我们假设这种湍流及其非线性耗散是加热日冕等离子体和驱动太阳风的唯一动量和能量来源。冕洞湍流耗散效率与闭场区的差异是由于冕洞内强各向异性湍流（无向内传播波）导致非线性级联率降低，从而导致冕洞温度降低，双模态太阳风从冕洞中产生。理论模型的详细介绍说明与多波长EUV发射的合成图像相比，从SDO AIA和立体EUVI仪器的观测卡林顿旋转2107。
2012-12-05 astro-ph.SR
Resonant absorption of kink oscillations in coronal flux tubes with continuous magnetic twist
日冕扭曲磁场的存在有观测证据。本文研究了磁通量管中磁流体动力学（MHD）扭折波的共振阻尼。考虑了具有连续磁扭转和径向非均匀密度分布的管的实际模型。利用线性MHD方程组在密度不均匀区外的解，通过与薄过渡层边界层上的解的适当联系，得到了扭折波的色散关系。研究了波浪的振荡频率和阻尼率与扭转参数和纵向波数的关系。对于本文所考虑的通量管参数，我们得到快速阻尼的扭结波的观测。为了证明这种快速阻尼的合理性，根据方位角扭结模式数的符号，$m=+1$或$m=-1$，背景磁场必须分别具有左手或右手扭曲轮廓。对于这里考虑的模型，共振吸收只发生在扭转参数是在由密度对比度指定的范围内。
2019-09-21 astro-ph.SR
MHD Waves in the coronal holes
日冕洞是日冕中的暗斑，与相对较冷、密度较低的等离子体和单极场有关。太阳风的快速部分来自这些区域。一些观测结果揭示了日冕洞中磁流体动力学（MHD）波的存在，人们认为这种波在快速太阳风的加速中起着关键作用。近年来，高分辨率仪器的出现为我们对冕洞中MHD波的性质提供了许多新的认识。特别讨论了在极冕和赤道冕洞中识别压缩慢MHD波、它们与最近发现的高速准周期上升流的可能联系、它们的耗散以及从谱线宽度变化检测Alfven波阻尼等方面所取得的进展。
2015-05-17 astro-ph.SR
Kink oscillations of coronal loops
日冕环的扭结振荡，即，扭结驻波是日冕中研究最多的动力学现象之一。振荡是由脉冲能量释放激发的，例如低日冕爆发。振荡的典型周期是从几分钟到几分钟，并且发现随着振荡环的主要半径的增加而线性增加。它清楚地表明，扭结振荡是环的自然模式，并可以被描述为驻波快磁声波与环的长度确定的波长。在两个不同的制度中观察到扭结振荡。在快速衰减状态下，表观位移振幅达到环的几个小半径。阻尼时间约为几个振荡周期，随着振幅的增加而减小，表明阻尼的非线性性质。在无衰减区，振幅小于小半径，驱动因素仍有争议。综述总结了在过去十年中获得的主要发现，并涵盖了观测和理论结果。观测结果包括创建和分析振荡事件的综合目录，以及用极紫外和微波波段的成像和光谱仪器探测扭结振荡。理论结果包括各种方法来建模方面的磁流体动力学波理论。扭折振荡的性质依赖于振荡环的参数，如磁扭曲、层结、定常流、温度变化等，这使得扭折振荡成为磁流体动力学地震学方法对这些参数的自然探测。
2021-09-23 astro-ph.SR
Three dimensional MHD Modeling of Vertical Kink Oscillations in an Active Region Plasma Curtain
2011年8月9日，太阳动力学天文台（SDO）上的大气成像组件（AIA）观测到活动区（AR）11263的X6.9级耀斑，随后在EUV日冕线中的大规模日冕活动区等离子体幕中罕见地检测到垂直扭结振荡。最近检测并分析了周期在8.8- 14.9min范围内的阻尼振荡。我们的目的是研究等离子体幕中磁流体振荡的产生和传播，同时考虑到幕的三维磁场和密度结构。我们还旨在测试和改进冠状地震学，以便比标准方法更准确地确定磁场。我们使用所观察到的形态和动力学条件，以及基于差分发射测量（DEM）分析的日冕幕的等离子体特性初始化的垂直和横向振荡的3D MHD模型，通过实施脉冲激励的速度脉冲模仿耀斑产生的非线性快速磁声传播扰动相互作用的帷幕倾斜。利用初始偶极磁场、等温能量方程和观测参数指导的重力分层密度，对模型进行了简化。利用三维MHD模型，我们能够再现垂直振荡的细节，并研究它们的非线性快磁声脉冲的激发，传播和阻尼的过程，发现与观测一致。我们估计简化板为基础的冠状地震的准确性，通过比较确定的磁场强度的实际值从三维MHD建模结果，并证明考虑到更现实的磁几何形状和密度的重要性，以改善冠状地震。
2015-05-20 astro-ph.SR
The First 3D Coronal Loop Model Heated by MHD Waves against Radiative Losses
为了解决长期存在的日冕加热问题，半个世纪前就有人提出日冕环可以被波加热。尽管不断积累的观测证据表明日冕波的可能重要性，仍然没有3D MHD模拟存在，显示显着加热的MHD波。在这里，我们报告的第一个三维日冕环模型加热等离子体对辐射冷却。冠状环在足点处由横向振荡驱动，随后诱导的开尔文-亥姆霍兹不稳定性使环横截面变形并产生小尺度结构。波能被转移到较小的尺度，在那里它被耗散，克服了辐射引起的内部内能损失。这些结果为解决日冕加热问题开辟了新的途径。
2021-02-25 astro-ph.SR
How transverse MHD wave-driven turbulence influences the density filling factor in the solar corona?
日冕中的横向MHD波是普遍存在的。对日冕的开放（如冕洞）和闭合（如冕环）磁场区域进行加热的可能机制之一是由于MHD波驱动的湍流。在这项工作中，我们研究了由于横向MHD波驱动湍流的产生，在太阳日冕中的过密结构的填充因子的变化。使用3D MHD模拟，我们估计的密度填充因子的开放的磁结构，通过计算的分数的体积所占据的过密等离子体结构的整个体积的模拟域。接下来，我们进行正演模拟，并使用FoMo生成Fe XIII 10749 μ m和10800 μ m密度敏感线对的合成光谱。使用合成图像，我们再次估计填充因子。从两种方法获得的估计填充因子是合理的协议。此外，我们的结果与日冕洞和环中填充因子的观测结果相当吻合。结果表明，湍流的产生增加了日冕的填充因子。
2021-10-13 astro-ph.SR
Detection of kink oscillations in solar coronal loops by a CNN-LSTM neural network
本研究开发了结合浅层卷积神经网络和长短期记忆网络的CNN-LSTM混合模型，用于在大量高分辨率成像数据中自动探测日冕环扭折振荡，在合成数据上准确率超98%，在真实SDO/AIA数据上达83.7%。
2025-09-18 astro-ph.SR
Decayless low-amplitude kink oscillations: a common phenomenon in the solar corona?
本文研究了最近在太阳动力学天文台（SDO）/AIA数据中发现的日冕扭折振荡的无衰减机制。与由脉冲动力学过程激发的衰减扭结振荡相反，这种类型的横向振荡与任何外部脉冲冲击（如耀斑或CME）无关，并且没有显示出任何显著的衰减。此外，这些无衰减振荡的振幅通常低于衰减振荡的振幅。这项研究的目的是估计这种现象的普遍性及其特征。我们分析了2013年1月在SDO/AIA的171 A通道中观察到的21个活动区域（NOAA 11637- 11657）。对于每个活跃区域，我们检查了六个小时的观测，构建了位于明显明亮环上的狭缝的时间-距离图。视觉识别时间-距离图中的振荡模式，并测量振荡周期和振幅。我们还估计了每个振荡环的长度。低振幅无衰减扭结振荡被发现是存在于大多数的分析活动区域。振荡周期在1.5 ~ 10分钟之间。在两个观测条件不足的活跃区域，我们没有发现任何振荡模式。发现振荡周期随振荡环的长度而增加。所考虑的日冕振荡类型是日冕中的一种常见现象。建立的依赖性的振荡周期上的循环长度是一致的，他们的解释在驻波扭结波。
2015-09-18 astro-ph.SR
The effect of twisted magnetic field on the resonant absorption of MHD waves in coronal loops
在理想磁流体力学中，考虑了具有磁扭曲的不可压缩磁通管中的准驻波模，该磁通管具有径向密度结构。径向结构被假定为线性变化的密度分布。利用相应的联系公式，导出了MHD波的频散关系，并进行了数值求解，得到了扭折波（m=1）和凹槽波（m= 2，3）的基频和一阶泛音模的频率和阻尼率。结果表明，磁扭曲将增加这些模式的频率，阻尼率和振荡频率与阻尼率的比值。在扭转磁场存在下，扭折（m=1）和凹槽（m= 2，3）模的基波与其一阶泛音表面波的周期比P_1/P_2小于2（无扭转环的值）。特别是对于扭折模，磁扭转B_z/B_z=0.0065和0.0255可以获得与观测值相同数量级的偏离2的结果。此外，对于基本的扭结体波，频率带宽的增加而增加的磁扭曲。
2011-05-05 astro-ph.SR
Forward Modelling of Standing Kink Modes in Coronal Loops II. Applications
磁流体动力学波被认为在日冕加热中起着重要作用，并可用于太阳等离子体的远程诊断。加热和诊断的应用依赖于一个正确的反演（或向后建模）的可观测到的等离子体的热和磁结构。然而，由于可观测数据有限，这是一个不恰当的问题。前向建模是建立一个合理的映射等离子体结构到可观的。在这项研究中，我们建立了前向模型的常设扭结模式在日冕环和模拟光学薄的排放在极紫外带通，然后调整等离子体参数和视角，以匹配三个事件的横向环振荡观测到的太阳动力学天文台/大气成像组件。我们证明，前向模型可以有效地用于识别振荡泛音和偏振，再现振荡振幅和相位的一般配置文件，并预测多个谐波周期在相关的发射强度和环宽变化。
2016-02-24 astro-ph.SR
The effect of the environment on the P1/P2 period ratio for kink oscillations of coronal loops
横向环振荡的P1/P2周期比目前用于诊断冠状环的纵向结构，因为其偏离2本质上与沿冠状环的密度标度高度和/或磁场的亚分辨率结构有关。同样的技术不仅可以应用于日冕结构，也可以应用于其他振荡的磁性结构。磁结构中的振荡由微分方程描述，微分方程的系数取决于等离子体的纵向结构。使用由McEwan等人（2008）开发的速度矢量横向分量的变分原理，我们研究了环境温度与磁结构温度的不同如何影响典型日冕和日珥条件下的P1/P2比值。可能的变化被转换成在太阳大气中的远程等离子体诊断过程中使用的量。
2011-11-21 astro-ph.SR
Resonant Absorption of Kink MHD Waves in Inclined and Asymmetric Coronal Loops
本文分别计算了日冕环倾角和不对称性对扭折磁流体动力学（MHD）振荡共振吸收的影响。我们用一个充满冷等离子体的直的轴对称圆柱形磁通量管模拟了一个典型的日冕环。对于不同的纵向质量密度分层值，我们用数值方法求解了色散关系。我们表明，在倾斜和不对称的环路，频率和相应的阻尼率的基本和第一泛音模式的扭结振荡是较小的相比，半圆形的不倾斜的环路具有相同的长度。结果还表明，周期比$P_1/P_2$随着环路倾角的增加而增加，但当对每个环路侧施加不对称性时，其减小小于$2\%$，直到环路长度的$9.66\%$。在倾斜或不对称的情况下，各阶模态频率与其相应阻尼率的比值基本保持不变。因此，我们的结论是，这些比值是可靠的，用于推断日冕环和日冕介质的物理参数，无论环的形状或其倾斜状态。此外，与不对称性对周期比$P_1/P_2$的影响并不显着相反，当观测到的振荡环具有较小的顶点高度时，其倾斜状态是一个应该考虑的重要因素，特别是在日冕地震学考虑周期比$P_1/P_2$时。
2021-04-05 astro-ph.SR
Observational signatures of a kink-unstable coronal flux rope using Hinode/EIS
通过正演模拟研究了扭结不稳定日冕通量绳的能量释放和能量输运特征。合成强度和多普勒地图生成的三维数值模拟。CHIANTI数据库用于计算覆盖环路热范围的三条Hinode/EIS发射线的强度。模拟分辨率下的强度和多普勒速度在空间上退化为Hinode/EIS像素大小（1 \arcsec），使用高斯点扩散函数（3 \arcsec）进行卷积，并曝光50秒的特征时间。对光栅（移动狭缝）和静坐凝视（静止狭缝）产生的合成图像进行分析，以找到扭曲通量和相关不稳定性的签名。我们发现，有几个质量的扭结不稳定的日冕通量绳，可以检测到观测使用Hinode/EIS，即增长的环路半径，增加强度对径向边缘的环路，和多普勒速度以下的内部扭曲的磁场线。然而，EIS无法解析模拟中存在的小的瞬态特征，例如小规模重连的位点（例如纳米片）。
2017-05-15 astro-ph.SR
Resonantly Damped Propagating Kink Waves in Longitudinally Stratified Solar Waveguides
它已被证明，共振吸收是一个强大的物理机制来解释所观察到的阻尼的磁流体动力学（MHD）扭结波在太阳大气中由于自然发生的等离子体的不均匀性在横向的方向上的磁场的方向。这种阻尼机制的理论研究受到了使用过渡区和日冕探测器（TRACE）首次观测到的日冕环中耀斑后的固定扭结模式的极大启发。最近，这些研究已经扩展到解释传播日冕扭结波观测到的日冕多通道偏振仪（CoMP）的衰减。在本研究中，我们第一次调查的性质，包括纵向和横向等离子体不均匀性的影响，在太阳波导中传播的扭结波。重要的是，它被发现，波长仅取决于纵向分层和振幅是简单的产品的两个效果。根据这些结果，太阳大气磁震学的进步，利用高空间/时间分辨率的观测在磁波导中传播的扭结波，以确定沿和横向的磁场方向的等离子体不均匀性的长度尺度进行了讨论。
2011-04-30 astro-ph.SR
Non-axisymmetric oscillations of stratified coronal magnetic loops with elliptical cross-sections
本文研究了密度沿磁管方向变化的椭圆截面直磁管的非轴对称振动。导出了薄壁管近似下弯折和开槽模式的控制方程。我们发现有两种扭结模式，沿着椭圆形横截面的大轴和小轴极化。我们已经证明，第一泛音和基波的频率比是相同的两个扭结模式和独立的椭圆轴的比例。在此基础上，我们得出结论，大气尺度高度的估计使用的基波和第一泛音的日冕环扭结振荡的同时观测是独立的环横截面的椭圆率。
2010-11-10 astro-ph.SR
Propagating Kink Waves in an Open Coronal Magnetic Flux Tube with Gravitational Stratification: Magnetohydrodynamic Simulation and Forward Modelling
本研究通过三维MHD模拟与前向建模，探究引力分层开放通量管中传播扭结波的特性，揭示共振吸收、密度分层对波的影响及加热机制，并提出间接观测该类波的潜在方法。
2024-06-27 astro-ph.SR
Propagating Kink Waves in Chromospheric Jet-like Structures and Coronal Plumelets
Shandong University（山东大学）；Nanjing University（南京大学）；KU Leuven（荷语鲁汶大学）
通过Solar Orbiter上的EUI-HRI数据，首次观测到色球喷流状结构中反向激波的传播，其与相关日冕喷流结构的横向振荡周期相似，3D MHD模拟验证了该波的传播过程，揭示了横向波在能量从日球层向日冕传输中的作用。
2026-03-26 astro-ph.SR
Transverse kink oscillations in the presence of twist
磁扭曲被认为在日冕环中起着重要的作用。磁扭曲对稳定磁流体动力学（MHD）波的影响还不清楚，因为它们很少在相关情况下进行研究。本文的目的是研究磁扭曲对稳定横向扭折振荡的影响。本文数值计算了具有磁扭转的磁流体环模型的传播波和驻波的本征模。假设磁场的方位角分量与纵向分量相比较小。在我们的分析中，我们没有考虑共振阻尼模式或扭结不稳定性。对于非恒定扭转，MHD波模式的频率分裂，这对驻波具有重要影响。这是不同的退化的情况下，具有恒定的扭曲，其特征在于由一个方位角分量的磁场，线性增加的径向坐标的平衡模型。在扭曲的存在下，固定扭结的解决方案的特点是沿管的横向位移的偏振的变化。对于弱扭转，在细管近似下，驻模的频率不变，管以相应直管的扭结速度振荡。偏振的变化与扭曲程度成线性比例。这对扭结模式的观测有影响，因为偏振变化的检测可以用作估计振荡环路中扭曲的间接方法。
2012-10-30 astro-ph.SR
Coronal heating by MHD waves
太阳色球层和日冕加热到观测到的高温，意味着存在持续的加热，平衡了太阳大气中预期的强辐射和热传导损失。几十年来，人们一直认为活动区、宁静太阳和冕洞的色球和日冕部分所需的加热机制与太阳磁场有关。然而，传输和耗散最终导致太阳等离子体加热的磁能的确切物理过程尚未完全了解。目前对日冕加热的理解主要依赖于两种机制：重联和MHD波，它们在不同的日冕区域可能具有不同程度的重要性。在这篇综述中，我们集中在我们的理解MHD波加热机制的最新进展。首先，我们重点介绍了观测结果的概述，在过去的十年中，我们在日冕中发现了不同的波模式，其中许多波模式与显着的能量通量有关，无论是在现场产生的还是从太阳低层大气中抽取的。之后，我们总结了最近的研究结果的数值模拟波，观测结果的动机。尽管取得了这些进展，但只有在非结构化日冕中使用阿尔文波加热的3D MHD模型才能解释与安静太阳兼容的观测到的日冕温度，而包括交叉场密度结构的3D MHD波加热模型还不能解释活动区域中日冕环的加热到其观测到的温度。
2020-12-02 astro-ph.SR
Coronal Loop Oscillations Observed with AIA - Kink-Mode with Cross-Sectional and Density Oscillations
首次利用太阳动力学观测站（SDO）上的大气成像组件（AIA）的观测数据，对一次日冕环振荡事件进行了详细的分析。环振荡事件发生在2010年10月16日19：05 - 19：35 UT，由M2.9 GOES级耀斑触发，位于窄角CME的高倾斜圆锥内。这一振荡事件有一些不寻常的特点：（一）在垂直极化的扭结模式振荡的激发（在环平面内）;（ii）具有相同周期的耦合横截面和密度振荡;（iii）在观察到的四个扭结模式周期的持续时间内没有可检测到的扭结振幅阻尼（$P=6.3$ min）;（iv）具有略微不同的（$\approx 10%$）周期的多回路振荡;以及（v）相对较冷的回路温度$T\approx 0.5$ MK。我们采用了一种新的方法，从耀斑触发延迟和扭结模式周期推导出的Alfvénic速度比导出振荡环外部和内部的电子密度比，即，$n_e/n_i=(v_A/v_{Ae})^2=0.08\pm0.01$。弯折模式和横截面振荡的耦合可以解释为垂直偏振模式中的环长度变化的结果。我们使用STEREO/EUVI-A数据通过立体三角测量确定确切的足迹位置和环路长度。我们使用HMI/SDO磁记录数据和位场模型模拟振荡环中的磁场，并发现与磁场的地震学值$B_{kink}=4.0\pm0.7$ G在两个因子内一致。
2011-05-11 astro-ph.SR
Analytic approximate seismology of propagating MHD waves in the solar corona
观测表明，在太阳大气中传播的磁流体动力学（MHD）波是普遍存在的。磁流体地震学技术是利用波动观测和磁流体波动理论相结合，间接推断太阳大气等离子体和磁场的物理参数。在这里，我们提出了一个分析地震反演方案传播MHD波。该方案以一致的方式使用关于波长和阻尼长度的观测信息，以及周期或相速度的观测值，并且基于波长和阻尼长度的理论值的近似渐近表达式。讨论了反演格式的适用性，并给出了一个算例。
2012-10-09 astro-ph.SR
Horizontally and vertically polarized kink oscillations in curved solar coronal loops
本文通过理想MHD三维模拟研究弯曲日冕环的水平与垂直偏振扭结振荡，发现密度分层会显著增大水平偏振频率偏差，并首次证实波隧穿侧向泄漏弱于共振吸收。
2024-04-08 astro-ph.SR
Three-Dimensional Propagation of Kink Wave Trains in Solar Coronal Slabs
脉冲激发的波列在日冕地震学中具有重要意义。然而，据我们所知，它仍然要检查的三维（3D）色散传播的脉冲扭结波在直，场对齐，对称，低β，板平衡，结构只在一个横向方向。我们在这里提供了一个研究，从本征值问题的角度分析线性斜扭结模式。两个特点是数值上发现连续和步骤结构一样，一个是组和相速度可以躺在平衡磁场（$\vec{B}_0$）的两侧，另一个是组的轨迹只延伸到一个有限的角度从$\vec{B}_0$。我们证明这些功能的步骤结构的分析进展。更重要的是，我们证明了一个三维的时间依赖性模拟，这些功能显示在复杂的干涉图案的扭结波列，从本地化的初始扰动。在垂直于非均匀性方向的平面内，大时间的板引导图案被限制在$\vec{B}_0$附近的窄扇区内，其中一些波前向$\vec{B}_0$传播。我们的结论是相图和群图奠定了必要的框架，了解复杂的时间依赖性行为的脉冲波。
2022-10-28 astro-ph.SR
On the possibility of using decayless kink oscillations of coronal loops to forecast powerful solar flares and coronal mass ejections
本文通过运动放大和小波分析对比有无强耀斑活动区中日冕环无衰减扭结振荡，发现其行为无系统性差异，初步认为该方法不适用于预报强耀斑和日冕物质抛射。
2025-11-07 astro-ph.SR
Excitation of Multi-periodic Kink Motions in Solar Flare Loops: Possible Application to Quasi-periodic Pulsations
磁流体动力学（MHD）波常被用来解释太阳耀斑中的准周期脉动（QPP）现象。我们使用三维MHD模拟研究了直耀斑环对扭结状速度扰动的响应，并使用快速回旋同步加速器程序对微波辐射进行了正演模拟。同时产生两个周期的扭折运动，其中长周期分量PL = 57s为径向基本扭折模，短周期分量PS =5.8s为第一漏扭折模。正演模拟结果表明，在某些视线范围内，微波强度存在双周期振荡。将光束尺寸增大到（1”）^2并不能消除微波振荡。我们建议，第一泄漏扭结模式是一个很有前途的候选机制，占短周期QPP。具有高空间分辨率的射电望远镜可以帮助区分这种新机制与香肠模式等传统解释。
2023-01-13 astro-ph.SR
On the nature of transverse coronal waves revealed by wavefront dislocations
日冕波是日冕中等离子体动力学的一个重要方面。波前位错是自然界中大多数波的拓扑特征，也是磁流体力学波的拓扑特征。日冕波中有位错吗？位错的发现和解释可以揭示传播波的性质和特征，它们在日冕中的相互作用以及一般的等离子体动力学。我们积极识别位错的冠状波观测的冠状多通道偏振仪（CoMP）的发射日冕线的多普勒频移的奇点。我们研究了可能的奇异性，可以预期在冠状波，并试图重现所观察到的位错的本地化和频率的外观。观测到的位错只能用沿日冕磁场传播的不同频率的扭折波和香肠波模的干涉来解释。在横向于传播的平面中，振荡等离子体的横截面必须小于空间分辨率，并且两个波导致通过投影到视线上而混合的净纵向和横向速度分量。阿尔文波可以负责的扭结模式，但磁声香肠模式是必要的，在所有情况下。不包括更高（长笛）模式。扭结模式的压力幅值小于香肠模式的压力幅值，但其观测到的速度较大。这使位错集中在环的顶部。为了解释位错，任何日冕波的模型都必须包含扭结波和香肠波模式的同时传播和干涉，这两种模式的频率相当但不同，香肠波的振幅比扭结波的振幅小得多。
2015-05-13 astro-ph.SR
Standing Slow MHD Waves in Radiatively Cooling Coronal Loops
研究了冷却冕环中的驻波慢磁声振荡。在日冕磁环中，有两种阻尼机制被认为是产生声学驻波模的原因，即热传导和辐射。背景温度被假定为由于光学薄辐射而随时间变化。特别是，背景等离子体被假定为辐射冷却。通过选择一个简单的辐射函数形式，确保背景等离子体的温度演化，由于辐射与观测到的冷却轮廓的日冕环冷却的影响，纵向慢MHD模式的解析评估。低β等离子体的假设导致忽略了磁场扰动，并最终减少了磁流体力学方程的一维系统模拟冷却日冕环路中的纵向磁流体力学振荡。假设冷却发生在比振荡周期大得多的特征时间尺度上，这使得随后能够使用WKB理论来研究驻波的性质。得到了描述波动振幅随时间变化的控制方程，并进行了解析求解。解析导出的解决方案进行数值计算，以进一步了解的驻声波的演变。我们发现，等离子体冷却引起的振荡的振幅下降。尽管冷却的增加导致阻尼率的降低，但在热日冕环中，慢驻波的阻尼情景强烈地增加。
2015-01-12 astro-ph.SR
Determination of Transverse Density Structuring from Propagating MHD Waves in the Solar Atmosphere
提出了一种用于日冕波导中磁流体横波传播的贝叶斯地震学反演方法。该技术使用的理论预测的空间阻尼传播扭结波在横向不均匀的冠状波导。它结合了沿波导的波振幅阻尼长度尺度与共振阻尼传播扭结波的理论结果来推断整个振荡结构的等离子体密度变化。提供了沿传播方向的速度振幅的空间依赖性的测量和两个不同的阻尼制度的存在被确定，该技术将使我们能够充分约束的横向密度结构，提供估计的密度对比度和其横向不均匀性长度尺度。
2013-04-25 astro-ph.SR
Resonant Damping of Kink Modes in Solar Coronal Slabs
我们研究共振阻尼扭结模式在直冠状板块，特别注意制定的横向密度分布（“剖面”）的影响。我们的工作框架中的压力，重力自由，电阻磁流体力学，我们采用耗散本征模的角度来看。密度分布被限制为一维的，但仍然允许采取以连续过渡层连接均匀内部到均匀外部为特征的通用形式。色散关系（DR）推导出在薄边界的限制，产生的本征频率的解析表达式，概括已知的结果在各个方面。我们发现，分析，而不是数值解薄边界DR服务更好地验证我们的自洽电阻解决方案的目的。更重要的是，本征频率被发现是敏感的配置文件的规格，虚部的实部的比率很容易变化的两个因素时，一个配置文件被用来代替另一个。我们的本征模计算也检查的上下文中的脉冲激发扭结波，这表明共振吸收的重要性，充分倾斜的组件时，空间尺度的激励器是可比的板半宽。
2021-05-14 astro-ph.SR
MHD Waves in open coronal structures
现代天文台已经揭示了日冕中磁流体动力学波的普遍存在。传播波（与驻波相反）通常起源于太阳大气层的低层，这使得它们与日冕加热特别相关。此外，开式日冕结构被认为是太阳风的源区，因此，在这些结构中探测MHD波也与太阳风的加速有关。此外，当代望远镜的先进能力使我们能够通过磁流体地震学提取重要的日冕特性。在这篇评论文章中，特别是在开放的冠状结构的背景下，在检测，起源和阻尼的传播慢mangetoacoustic波和扭结（Alfvénic）波的最新进展。在适当的情况下，我们给出了相关的理论建模研究的概述。这些波的一些重要的地震学应用进行了讨论。Aflvénic波在加速太阳风的可能作用也被触及。
2021-09-21 astro-ph.SR
Extended MHD modeling of the steady solar corona and the solar wind
回顾了在定常或准定常日冕物理条件下，日冕和太阳风的大尺度磁流体动力学（MHD）模拟的历史和现状。我们把思想的演变导致认识到存在一个不断扩大的太阳大气层的历史背景。详细介绍了第一代全球日冕和太阳风模式的发展和主要特点。这一历史观点也适用于目前的全球日冕和太阳风模型套件。我们讨论了新思想的演变及其在数值模拟代码中的实现。我们指出了这些模型所面临的科学和计算挑战，并讨论了各个团体试图克服这些挑战的方法。接下来，我们将讨论最新的，最先进的模型，并指出在模拟日冕和行星际介质的预期下一步。
2018-07-01 astro-ph.SR
