On the Periodicity of Oscillatory Reconnection
振荡重联是一种依赖于时间的磁重联机制,它能自然地从非周期驱动器中产生周期性输出。本文旨在量化和测量振荡重联的周期性。我们使用2.5维数值模拟来求解可压缩、电阻性、非线性MHD方程。我们确定两个不同的周期性制度:脉冲和固定阶段。在冲击阶段,我们发现初始速度驱动器的振幅越大,合成电流片越长,形成时间越早。在稳定阶段,我们发现,振荡是指数衰减和驱动振幅为6.3 - 126.2公里/秒,我们测量的稳定阶段的周期在56.3 - 78.9秒的范围内,即这些是高频(0.01 - 0.02赫兹)振荡。在这两个阶段中,我们发现,初始速度驱动器的振幅越大,合成周期越短,但注意到不同的物理过程和周期与这两个阶段相关联。我们的结论是振荡重联机制的行为类似于阻尼谐振子。
2012-12-05 astro-ph.SR
Observationally quantified reconnection providing a viable mechanism for active region coronal heating
太阳日冕的加热已经被解释为几种不同的机制,包括波耗散和磁重联。虽然两者都被证明能够提供必要的电力,但都没有被用于由测量输入提供的观测的定量模型。在这里,我们表明,脉冲重联是能够产生一个活跃的区域电晕同意定性和定量的极紫外观测。我们计算了与磁足点和光球等离子体之间的速度差成正比的加热功率,称为非理想速度。发现日冕中重新连接的通量元素的长度尺度约为160 km。模型电晕的差分发射测量与使用多波长图像导出的测量一致。合成的极紫外线图像在环占主导地位的外观和强度直方图上都与观测结果相似。这项工作提供了令人信服的证据,脉冲重连事件是一个可行的机制加热日冕。
2018-02-17 astro-ph.SR
Generation of Surface Sausage Oscillations of a Current Sheet and Propagating Magnetoacoustic Waves by Impulsive Reconnection
本文模拟了日冕中相反极性磁源汇聚引发的脉冲重联,发现重联驱动电流片产生表面香肠振荡,并激发向外传播的快慢磁声波,周期约91秒,为日冕加热机制提供新见解。
2025-07-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Three-minute Sunspot Oscillations Driven by Magnetic Reconnection in a Light Bridge
我们报告了一种不同类型的三分钟色球振荡以上的太阳黑子与一个小规模的脉冲事件在光桥。在观测过程中,我们发现光桥中有短暂的增亮现象。增亮是由基本爆发组成的,可能是光桥中快速重复的磁重联的表现。有趣的是,当亮度达到峰值时,附近太阳黑子本影的振荡会被冲动地激发。振荡的初始周期为约2.3分钟,然后随时间逐渐增加至3.0分钟。此外,我们还发现激发的振荡幅度是增亮前振荡幅度的两倍。根据我们的结果,我们提出光桥中发生的磁重联能激发附近黑子本影的振荡。
2017-11-17 astro-ph.SR
Observations and modeling of the onset of fast reconnection in the solar transition region
磁重联是一种基本的等离子体过程,不仅在太阳大气中的能量释放中起着关键作用,而且在聚变、天体物理和其他空间等离子体环境中也起着关键作用。在解释太阳观测中,重联被认为起着关键作用,其中一个挑战是解释动力学从缓慢的准连续阶段到持续时间短得多的快速脉冲能量爆发的过渡。尽管在确定可能导致快速发作的机制方面取得了理论进展,但缺乏对这种转变的观察,使得模型受到很大的限制。来自美国宇航局界面区域成像光谱仪(IRIS)的高分辨率光谱观测现在揭示了在太阳大气中的紫外线爆发或爆炸事件期间从缓慢阶段到快速脉冲阶段的重新连接突然过渡的迹象。我们的观测结果与等离子体团不稳定性的数值模拟结果一致,并为等离子体团介导的快速重连的发生提供了证据,为太阳上重连机制的遥感诊断提供了新的机会。
2020-09-24 astro-ph.SR
Microwave imaging of a hot flux rope structure during the pre-impulsive stage of an eruptive M7.7 solar flare
太阳爆发前脉冲阶段的日冕结构和过程对于理解导致随后爆发能量释放的物理过程至关重要。在这里,我们提出了第一次微波成像研究的热通量绳结构在爆发M7.7太阳耀斑的前脉冲阶段,与野边山射电日像仪(NoRH)在17 GHz。SDO/AIA还在其94和131 Ω的热通带中观察到磁通绳。在微波数据中,它被揭示为一个整体的拱廊状结构,由几个强度增强组成,通常由弱发射桥接,亮度温度($T_B$)从~ 10,000 ~ 20,000 K变化。微波强度增强沿结构的位置保持相对固定在某些特定部分的磁通绳,表明发射电子的分布是受大规模的扭曲磁通绳的磁配置。小波分析显示了一个显着的2分钟的微波$T_B$变化期间的预脉冲阶段的利益。该期间同意以及报告的AIA太阳收缩环和向上喷射的等离子体团(建议重联流出)。这表明,这两个周期是由相同的重连过程,间歇性地发生在2分钟的时间尺度控制。我们推断,至少有一部分的发射激发的非热高能电子通过陀螺同步加速器机制。这项研究表明,微波成像在探索磁绳的磁几何形状和相关的重联过程中的太阳爆发的发病潜力。
2016-03-09 astro-ph.SR
On the Rates of Steady, Quasi-steady and Impulsive Magnetic Reconnection
磁重联(MR)被认为是天体物理等离子体中粒子碰撞的主要来源。在过去,MR的分析通常假设静磁条件,即$\partial_t = 0$。我们表明,在Sweet-Parker-Petschek框架下,稳态是一个过度约束,是无法实现的。另一方面,定义为$\partial_t \mathbf{E} = 0$而不是$\partial_t \mathbf{B} \neq 0$或等价地$\partial_t\mathbf{j}\neq 0$的准稳态更好地描述了无湍流的MR的渐近行为。准稳态磁流变的磁流变率的上限是$\sim 1/3\sqrt{3} \sim 0.19$。该限值不适用于脉冲或湍流MR,其中包括$\partial_t\mathbf{B} \neq 0$和$\partial_t\mathbf{E} \neq 0$。在脉冲MR中,根据湍流的状态,速率可以高于或低于0.19。我们的结果可以解释太阳耀斑MR率观测的明显差异。该分析与质量比无关,因此结果适用于对等离子体。
2018-08-07 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
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
Spatially resolved signatures of bi-directional flows observed in inverted-Y shaped jets
在太阳光球层中已经报道了许多明显的磁重联特征,包括倒Y形喷流。在这些站点的重连预计会导致局部双向流动和扩展的冲击波,然而,这些签名很少被观察到极高的空间分辨率数据是必需的。在这里,我们使用由瑞典太阳望远镜的CRisp成像光谱偏振仪采样的H-α成像数据来研究是否可以在太阳边缘附近的倒Y形喷流中检测到双向流动。这些喷流在H-α线的机翼上是明显的,而在H-α线的核心没有观察到任何喷流的特征,这意味着重连发生在色球冠层之下。在H-α线配置文件沿腿的喷气机的不对称性表明存在的双向流动,与卡通模型的重连接在色球海葵射流。这些不对称性存在超过两分钟,比快速蓝色漂移的寿命更长,并且超过\pm 1 μ m进入线的翼部,表明倒Y形射流内的流动是造成轮廓不平衡的原因,而不是前景中的运动。此外,浪涌形成后的倒Y形射流的发生。这种浪涌的形成与模型相一致,该模型表明,这种事件可能是由激波从光球层中的重连点传播到高层大气造成的。总的来说,我们的研究结果提供的证据表明,磁重联在光球可以导致双向流动内倒Y形喷流,并可能是浪涌的驱动程序。
2019-08-14 astro-ph.SR
Episodic energy release during the main- and post-impulsive phase of a solar flare
研究通过多波段观测2017年C9.4级爆发性临边耀斑,揭示主脉冲相后的三次偶发非热能释放与磁通量绳加速及引导磁场减弱有关。
2024-03-01 astro-ph.SR
Observations of the Coronal Mass Ejection with a Complex Acceleration Profile
研究了具有复杂加速度剖面的日冕物质抛射。事件发生于2009年4月23日。它有一个脉冲加速阶段,一个脉冲减速阶段,和第二个脉冲加速阶段。在其演化过程中,CME表现出不同的加速机制:扭结不稳定性,突出排水,耀斑重联,和CME-CME碰撞的签名。观测的特点是使用了TESIS EUV望远镜。该仪器可以在距离太阳中心2 $R_\odot$的Fe 171日冕线上成像。这使我们能够追踪CME直到LASCO/C2视场,而不会从视线中丢失CME。CME的发生是由扭结不稳定性引起的。扭结不稳定后出现大量引流。物质的排泄只起辅助作用:它减少了CME的质量,这有助于加速CME。第一个脉冲加速阶段是由耀斑重联引起的。在第一个脉冲加速阶段,我们观测到了两个带状耀斑和软X射线通量的增加。脉冲减速和第二脉冲加速阶段是由CME-CME碰撞引起的。所研究的事件表明,日冕物质抛射是一种复杂的现象,不能只用一种加速机制来解释。我们应该寻求不同机制的组合,在它们演化的不同阶段加速日冕物质抛射。
2017-12-18 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
Quasi-periodic Slipping Magnetic Reconnection During an X-class Solar Flare Observed by the Solar Dynamics Observatory and Interface Region Imaging Spectrograph
我们首次报道了2014年9月10日爆发的X级耀斑环的准周期滑动运动。滑动运动的研究在一个特定的位置沿两个带状物之一,可以观察到整个耀斑的脉冲阶段。视滑动速度为20-110 km/s,周期为3 $-$ 6 min。耀斑环的足点在1400 ° C时出现小尺度亮节,对应于耀斑带的精细结构。观察到这些明亮的结沿着较长的带状物的南部移动,并且也表现出准周期性图案。Si IV 1402.77谱线在移动结处红移30-50 km/s,线宽约为40-60 km/s,比耀斑带的其他位置大。我们认为,准周期滑动重联参与了这一过程,在明亮的节点红移可能是重联下行流的指示。在耀斑的脉冲阶段,长带北部的Si IV发射线也出现了明显的红移,约为10-70 km/s,且长带外缘的红移大于中间。在过渡区,耀斑后环的红移速度达到约80-100 km/s。
2015-04-05 astro-ph.SR
Two Phases of Particle Acceleration of a Solar Flare Associated with in situ Energetic Particles
本文通过多信使观测揭示2021年7月3日X级耀斑相关太阳高能粒子事件具有两阶段加速特征:初始磁重联产生较低能电子,爆发驱动的环顶上方大尺度重联电流片加速更高能电子。
2025-03-07 astro-ph.SR
Self-Similar Outflows at the Source of the Fast Solar Wind: A Smoking Gun of Multiscale Impulsive Reconnection?
本研究通过分析SDO/AIA图像,在极地冕洞观测到超2300次自相似等离子体外流,首次证明其遵循脉冲式交换磁重联的幂律分布,其发生率足以主导快速太阳风的质量与能量通量。
2023-09-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Impulsive coronal heating during the interaction of surface magnetic fields in the lower solar atmosphere
太阳活动区核心的日冕等离子体被脉冲加热到5MK以上。造成这种脉冲加热的磁能源的性质和位置知之甚少。利用太阳动力学天文台对七个活跃区域的观测,我们发现大多数承载热等离子体的日冕环至少有一个立足点,这些立足点植根于太阳表面相互作用的混合磁极区域。当界面区域成像光谱仪空间任务的同时观测可用时,我们发现了热日冕环底部磁重联的光谱证据。我们的分析表明,太阳表面相反极性的磁斑的相互作用和重联过程中相关的能量释放是脉冲日冕加热的关键。
2020-12-17 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Generation of fast magnetoacoustic waves in the corona by impulsive bursty reconnection
本研究通过模拟日冕磁零点与外部扰动的相互作用,发现脉冲爆发式重联产生的等离子体团相关过程可激发快模磁声波,提出波与重联共生(SWAR)机制,为太阳大气加热和太阳风驱动提供新视角。
2024-11-04 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Genesis and impulsive evolution of the 2017 September 10 coronal mass ejection
2017年9月10日的X8.2事件提供了独特的观测,以研究非常快速的CME的成因,磁性形态和脉冲动力学。结合GOES-16/SUVI和SDO/AIA EUV图像,我们确定了一个热($T\approx 10-15$ MK)明亮的边缘周围的快速膨胀的空腔,嵌入一个更大的CME壳($T\approx 1-2$ MK)。CME壳层由一组密集的大AR环($\gtrsim$ 0.5 $R_s$)发展而来,并无缝地演变成LASCO C2观测到的CME锋面。CME壳层强烈的横向过度膨胀就像一个活塞,启动了快速的EUV波。热腔边缘被证明是一种表现的主导极向通量和冻结的等离子体添加到上升的通量绳的磁重联在电流片下面。同样的结构后来被观察到作为白光CME的核心,挑战了CME三部分形态的传统解释。这些观测结果所建议的大量增加的磁通量解释了CME壳和腔的径向和横向膨胀的极端加速度,所有这些加速度都达到了$5 - 10$ km s $^{-2}$的值。加速峰值同时发生的第一RHESSI $100-300$ keV的硬X射线爆发的相关耀斑,进一步强调的重要性,脉冲CME演变的重联过程。最后,磁通绳相对于CME壳层的更高的径向传播速度导致白光CME波前和激波的明显变形。
2018-10-22 astro-ph.SR
Solar Flare-CME Coupling Throughout Two Acceleration Phases of a Fast CME
太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)通过磁重联紧密耦合。日冕物质抛射通常在低日冕内脉冲加速,与脉冲耀斑能量释放同步。我们研究了2013年5月13日发生的快速CME及其相关X2.8耀斑的动态演化。CME经历了两个不同的加速增强阶段,一个是峰值约为5 km s $^{-2}$的脉冲阶段,随后是加速高达0.7 km s $^{-2}$的扩展阶段。两相CME动力学与两幕耀斑能量释放有关。虽然第一集是一致的“标准”喷发的磁通量绳,耀斑能量释放的第二集是由一个大规模的环路在喷发后的重新连接,并产生更强的非热发射高达$γ$ -射线。此外,这一长持续时间的耀斑揭示了在衰变阶段正在进行的磁重联的明显迹象,证据是能量高达100- 300 keV的延长HXR爆发和重联环的间歇性下行流>4小时。观测结果表明,两步耀斑重联对两阶段CME加速有显著贡献,脉冲CME加速先于最强烈的耀斑能量释放。这种非标准耀斑/CME观测的影响进行了讨论。
2020-06-21 astro-ph.SR physics.space-ph
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
Slipping magnetic reconnections with multiple flare ribbons during an X-class solar flare
利用太阳动力学天文台的观测资料,研究了2014年1月7日X1.2级耀斑爆发期间,伴随多个耀斑带的滑动磁重联。一个中心负极性被多个正极性所包围,出现三个FR。三个FR出现明显的滑动运动,末端形成钩状结构。由于喷发构造的活动足点,一个紧密的半圆形钩沿其内外边缘滑动后消失,钩内形成冠状凹陷。东钩也因为遥远的暗条弧与被耀斑下的环冲动加热的热环之间的磁重联而消失。我们的结果与三维标准模型中的滑动磁重联区一致。我们认为耀斑的复杂结构可能是光球层中更复杂的通量分布的结果,并且喷发涉及至少两次磁重联。
2016-04-18 astro-ph.SR
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
Numerical MHD Simulation of the Coupled Evolution of Collisional Plasma and Magnetic Field in the Solar Chromosphere. I. Gradual and Impulsive Energisation
通过数值求解包含电阻率、热传导和气体动力学粘性的非线性碰撞MHD方程的完全自洽二维初值问题,研究了太阳色球等离子体与磁场之间的动力学耦合.考虑了两个极性相反的水平磁场接触区的过程。假设等离子体最初是静止的,并且在整个等离子体体积中具有均匀的50,000 K的温度;特征磁场对应于等离子体$β\gtrsim 1$。在一个通常由计算运行覆盖的17秒的物理时间间隔内,等离子体温度逐渐增加2到3倍。在此背景下,在电流层变薄(香肠型变形,或$m=0$箍缩不稳定性)的位置处发生电流对准的等离子体速度的脉冲(在0.1秒或更短时间内)增加。这样的“速度爆发”在物理上可以解释为超热质子产生的事件。香肠不稳定性的进一步发展导致质子的动力学温度增加到很高的值,甚至达到耀斑中观察到的温度。我们的MHD方程系统的形式表明,这种增加是在适当选择的参数系统的精确解的属性。磁重联在这个解中并不明显:它会产生被所选几何所禁止的流动。因此,捏香肠效应可以作为上色球层的增能器,并且可以替代磁重联过程作为耀斑的产生者。
2015-08-14 astro-ph.SR
Modeling Electron Acceleration and Transport in the Early Impulsive Phase of the 2017 September 10 Solar Flare
2017年9月10日的X8.2级临边耀斑是研究得最好的太阳耀斑事件之一,因为它与标准耀斑模型非常相似,并且被多个航天器和地面观测广泛覆盖。这些多波长观测表明,电子加速和运输是有效的重联和耀斑环顶区域。然而,缺乏一个全面的模型来解释和解释多方面的观察。在这项工作中,我们模型的电子加速和输运的早期脉冲阶段的耀斑。我们解决帕克输运方程,其中包括在磁重联的大尺度耀斑区域的MHD模拟模拟的主要加速机制。我们发现,电子被加速到几兆电子伏,并填补了大量的重联区,类似于微波中所示的观察。电子的空间分布和光谱形状的looptop区域同意以及来自微波和硬X射线发射磁岛长大之前,占主导地位的加速。未来使用电子地图的发射建模将能够与微波和硬X射线观测进行直接比较。这些结果揭示了新的光的电子加速和传输在一个广泛的区域内的太阳耀斑的数据约束的现实耀斑几何。
2022-05-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Temperature of the Source Plasma for Impulsive Solar Energetic Particles
脉冲太阳高能粒子(SEP)事件中元素丰度增强对离子质荷比[A/Q]的陡峭幂律依赖性导致这些增强反映了源等离子体中离子Q的温度依赖性模式。我们搜索SEP事件的日冕等离子体是热或冷比有限的区域2.5 - 3.2 MK以前发现占主导地位的111脉冲SEP事件。发现了15个新事件,其中4个(3个)起源于2-MK(4-MK)等离子体,但没有一个来自该温度范围之外。虽然脉冲SEP事件与耀斑密切相关,但这一结果表明,这些离子不会从耀斑加热的等离子体中加速,而耀斑加热的等离子体通常会超过10 MK。很明显,我们在太空中观测到的2 - 20 MeV/amu的离子是从耀斑附近的开放磁场线上的活动区等离子体加速的,而不是从耀斑的闭合环加速的。从磁重联区域加速的理论模型中,预计丰度增强对离子A/Q的幂律依赖性。
2015-05-11 astro-ph.SR
Simultaneous EUV and Radio Observations of Bidirectional Plasmoids Ejection During Magnetic Reconnection
本文对2011年11月3日发生在活动区NOAA 11339的X级耀斑进行了多波长研究。SDO/AIA记录的EUV图像显示,在耀斑发生前约50分钟,一个远程灯丝(位于AR北部)被激活,并出现足点增亮。扭结的灯丝缓慢上升,在达到约49 Mm的投影高度后,它在AR附近弯曲并自由下落,X级耀斑在AR附近触发。绿岸太阳射电暴频谱仪(GSBRBS)的动态射电频谱显示,在耀斑的脉冲阶段,在分米波射频(500-1200 MHz)中同时检测到正负漂移脉动结构(DPS)。在太阳耀斑中出现的全球负DPS通常被解释为与日冕中向上运动的等离子体团有关的电子加速信号。来自AIA 94射电望远镜的EUV图像揭示了多个等离子体团的喷射,这些等离子体团在磁重联期间在日冕中同时向上和向下移动。向上和向下移动的等离子体团的速度分别为~152-362和~83-254 km/s。这些观测结果有力地支持了最近的数值模拟的形成和相互作用的多个等离子体团由于撕裂的电流片结构。基于我们的分析,我们认为,同时检测到的负和正的DPS是最有可能产生的相互作用/合并的多个等离子体团沿电流片结构的上下移动过程中的磁重联。此外,差分发射测量(DEM)分析的活动区揭示了一个热通量绳结构(在AIA 131和94可见)之前的耀斑启动和喷射的多温度等离子体团在耀斑脉冲阶段。
2013-07-15 astro-ph.SR
The Bi-directional Moving Structures in a Coronal Bright Point
我们报道了2015年7月14日日冕亮点(CBP)中的双向运动结构。它由太阳动力学天文台(SDO)上的大气成像组件(AIA)观测。这种CBP的寿命约为10分钟,形状弯曲。观测结果表明,CBP亮核中有许多亮结构间歇性地向外移动。在AIA 171、193、211、131、94、335和304 A,缝式钳口(SJI)1330和1400 A处可以清楚地看到这种移动结构。为了分析这些移动结构,从AIA和SJI图像中沿着移动方向用弯曲缝隙切割CBP。然后我们可以得到时间-距离切片,包括强度和强度导数图,从这些切片中,运动结构被识别为斜条纹,并且它们具有双向性、对称性和周期性的特征。平均速率约为300 km/s,而典型周期约为90 s。所有这些特征(包括双向流动及其周期性)可以在所有9个波长处同时检测。这种CBP发生在一对小磁极之间的位置。高时间分辨率的观测表明,它们在其寿命期间相互靠近。这些事实支持了CBP的磁重联模型,双向运动结构可能是重联后的观测流出。因此,它们可以作为磁重联的直接观测证据。
2016-08-04 astro-ph.SR
The plasmoid instability in a confined solar flare
爆发耀斑(EFs)与爆发的暗条有关,在某些模型中,暗条爆发驱动耀斑重联。然而,最近,对局限耀斑(CF)的观测揭示了EF的所有特征(脉冲相,耀斑带等)。而不是灯丝喷发本身。因此,如果暗条不是脉冲耀斑重联的主要原因,那是什么呢?在这封信中,我们认为,基于mimpermance的要求,等离子体团不稳定性是一个强有力的候选人解释所观察到的CF脉冲阶段。我们提出的磁流体动力学模拟结果的非线性发展的等离子体团不稳定性,在一个模型的活动区域磁场的几何形状,以加强我们的要求。我们还讨论了如何在这封信中描述的想法可以推广到其他情况下,包括EF。
2019-05-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Unveiling the Initiation Route of Coronal Mass Ejections through their Slow Rise Phase
本文通过热磁流体力学模拟揭示了CME触发路径:缓慢上升由HFT重联触发并驱动,随后与环面不稳定性耦合持续,最终由快速磁重联与环面不稳定性耦合引发脉冲加速,表明CME触发是多机制耦合的复杂过程。
2024-02-26 astro-ph.SR
Microflare Activity driven by Forced Magnetic Reconnection
高节奏,多波长,太阳活动区的光学观测,获得了瑞典太阳望远镜。观测到两个磁亮点以2.8km/s的恒定速度向相反方向分离。在达到约4400公里的分离距离后,在H-alpha和Ca-K图像中都观察到多枚埃勒曼炸弹。由于Ellerman炸弹,在磁中性线附近的周期性速度扰动,来自同步MDI数据,产生的振幅+/-6公里/秒和波长1000公里。速度振荡之后是在H-α和Ca-K中可见的脉冲增亮,峰值强度增强63%。我们将这些速度扰动解释为触发强制重联所必需的磁场变形。H-α翼和Ca-K翼观测之间约3分钟的时间延迟表明,观测到的磁重联发生在离太阳表面200公里的高度。这些观测结果与理论预测相一致,并提供了由强迫磁重联驱动的微耀斑活动的第一个观测证据。
2010-02-19 astro-ph.SR
Exploring impulsive solar magnetic energy release and particle acceleration with focused hard X-ray imaging spectroscopy
脉冲磁能释放如何导致太阳爆发,以及这些爆发如何被激发和演化是太阳物理学中尚未解决的重要问题。太阳爆发的标准模型总结了我们目前对这些事件的理解。日冕中的磁能是通过重联对磁场进行剧烈重组而释放的。然后,电子和离子被知之甚少的过程加速。理论包括收缩环,合并磁岛,随机加速度,和动荡的冲击,等等。虽然这个基本模型已经建立,但人们对基本物理学的理解却很少。使用掠入射聚焦光学的HXR观测现在可以探测标准模型的所有关键区域。其中包括两个环顶上方(ALT)的源,它们位于重联区的边缘,很可能是粒子加速和直接加热的地点。通过直接HXR成像仪器可以实现的科学可以通过以下科学问题和目标来总结,这些问题和目标是太阳物理学中一些最突出的问题:(1)粒子如何在太阳上加速?(1a)电子在哪里加速,在什么时间尺度上加速?(1b)有多少电子被加速离开周围的介质?(2)太阳上释放的磁能是如何导致耀斑和爆发的?聚焦光学X射线太阳成像仪(FOXSI)现在可以使用成熟的技术和适度的成本建造,这将使我们对脉冲磁能释放和粒子加速的理解取得革命性的进步,这是一个已知发生在太阳但也遍及宇宙的过程。
2017-01-03 astro-ph.SR
Hard X-ray and ultraviolet emission during the 2011 June 7 solar flare
在耀斑期间,特别是在准周期脉动的背景下,X射线和紫外线发射之间的关系仍然不清楚。为了解决这个问题,我们研究了2011年6月7日爆发耀斑期间的脉冲X射线和紫外辐射利用X射线成像RHESSI和紫外1700 A成像SDO/AIA。该事件与X射线和可能的UV发射中的准周期性脉动以及硬X射线足点的基本平行和垂直运动有关。平行于耀斑带的足点运动是不寻常的;它至少在两个场合被证明是反向的。然而,没有相关的短时间尺度运动的UV明亮区域。此外,我们发现,最亮的X射线和紫外线区域的位置是不同的,特别是在耀斑脉冲阶段的早期部分,尽管他们的综合排放强烈相关的时间。相关分析的测量耀斑的属性,如脚点分离,耀斑剪切,光球磁场和日冕重联率,揭示了-在脉冲阶段-25 - 50 keV的硬X射线通量与这些属性只有微弱的相关性,在以前的研究相反。我们解释了这一事件的长期行为,其中的X射线非热,热,紫外线发射源出现时间和空间上的一致性,和短期行为,其中的发射源是不一致的,准周期性脉动是一个占主导地位的功能,需要解释。我们认为,硬X射线足点的短时间尺度行为,所观察到的准周期性脉动的性质,是由基本的,尚未观察到的性质的重联区和粒子加速网站。这对目前的三维耀斑重联模型提出了挑战。
2013-08-09 astro-ph.SR
The relationships among solar flare impulsiveness, energy release, and ribbon development
本文基于 SDO/EVE 304 Å 光变曲线提出太阳耀斑脉冲性指数,并结合大样本统计与六个案例揭示其与重联率、耀斑带运动、引导场和磁剪切的关系。
2024-03-04 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
Blowout Jets and Impulsive Eruptive Flare in a Bald-Patch Topology
内容:广泛的EUV和X射线喷流的一个子类,称为井喷喷流,已经成为研究的主题,因为它们可能是标准准直喷流和CME之间的联系。目的:我们的目标是了解一系列宽喷流的起源,其中一些伴随着耀斑,并与狭窄和喷流状的CME有关。方法:我们分析了2003年10月21日至24日在AR 10484中观察到的一系列复发性宽射流的观察结果。特别是,其中一个与10月23日02:41 UT(SOLA 2003 -10-23)的M2.4耀斑同时发生。这两个事件都由ARIES H-alpha太阳塔望远镜,TRACE,SOHO和RHESSI仪器观测到。耀斑非常冲动,随后是一个狭窄的CME。AR 10484的局部无力模型是计算其拓扑结构的基础。我们发现在耀斑现场秃斑(BP)。此BP拓扑至少在两天前存在。与BP相关的大尺度场线表示开环。这一点得到了全球PFSS模型的证实。在H-alpha和EUV喷流发射的最亮前沿之后,我们可以暂时将其与狭窄的CME联系起来。结果:考虑到它们的特征,观察到的宽射流似乎是井喷类。作为最合理的情况下,我们提出,磁重联可能发生在BP分离器的不稳定的不断改革的磁通绳迫使他们。重联过程可以将冷的磁通绳物质带入重联的开放磁力线,驱动一系列周期性的井喷喷流和伴随的日冕物质抛射。结论:基于一个模型的日冕场,我们计算AR 10484拓扑的位置,耀斑和井喷射流发生在2003年10月21日至24日。这种拓扑结…
2016-10-06 astro-ph.SR
Determining Heating Rates in Reconnection Formed Flare Loops of the M8.0 Flare on 2005 May 13
我们分析和模拟了2005年5月13日TRACE和RHESSI观测到的一次M8.0耀斑,以确定形成和加热大量耀斑环的磁重联的能量释放率。耀斑在紫外1600 nm处有两条带状辐射.分析表明,每个耀斑像元的紫外光变亮曲线在几分钟内呈脉冲式上升,并以>10 min的时间尺度缓慢衰减。由于低层大气(过渡区和色球层)对能量沉积的响应几乎是瞬间的,因此紫外光变亮的快速变化被认为反映了新形成的耀斑环的能量释放过程。我们利用空间分辨(下至1 arcsec)的紫外光变曲线和厚靶硬X射线发射来构建几千个耀斑环锚定在紫外足点的加热函数,并计算等离子体演化在这些循环使用EBTEL模型。模拟的日冕温度和这些耀斑环的密度被用来计算合成的软X射线光谱和光变曲线,比较有利的RHESSI和GOES/XRS所观察到的。随时间变化的过渡区DEM的每个循环在其衰减阶段也计算与简化的模型,并用于计算光学薄的C IV线发射,这主导了紫外1600毫瓦的带通在耀斑。计算的C IV线发射以与观察到的相同的速率衰减。这项研究提出了一种方法来约束加热的重联形成的耀斑环独立使用所有可用的观测值,并提供洞察耀斑过程中的能量释放和等离子体加热的物理。用这种方法,在这一事件中,用于加热耀斑环的总能量的下限估计为1.22e31尔格,其中只有1.9e30尔格是由束驱动的上升流在脉冲阶段进行,这表明日冕等离子体主要是在原位加热。
2013-04-17 astro-ph.SR
A Database of Flare Ribbon Properties From Solar Dynamics Observatory I: Reconnection Flux
我们提出了一个数据库的3137太阳耀斑带状事件对应于每个耀斑的GOES类C1.0和更大的45度内从中央子午线,从2010年4月到2016年4月,观察到的\emph{Solar Dynamics Observatory}。对于数据库中的每一个事件,我们比较了GOES峰值X射线通量与相应的活动区和耀斑带状属性。我们发现,虽然峰值X射线通量是不相关的活动区无符号磁通量,它是强烈相关的耀斑带状重联通量,耀斑带状面积,并经历重联的活动区通量的分数。我们发现X射线峰值通量与耀斑带重联通量之间的关系为$I_\mathrm{X,peak} \propto Φ_\mathrm{ribbon}^{1.5}$。这个标度律与早期的冲动加热耀斑环的流体动力学模拟是一致的。使用耀斑重联通量作为总释放的耀斑能量$E$的代理,我们发现,耀斑能量的发生频率遵循幂律依赖:$dN/dE \propto E^{-1.6}$为$10^{31}<E<10^{33}$尔格,与早期的研究太阳和恒星耀斑。该数据库可在线查阅,可用于今后对耀斑的定量研究。
2017-07-06 astro-ph.SR
The Acceleration of Ions in Solar Flares During Magnetic Reconnection
太阳耀斑离子在磁重联过程中的加速是通过自洽地跟随质子和$α$粒子的运动的粒子模拟来探索的。我们证明了主导离子加热过程中的引导场(垂直于重联平面的磁分量)的结果从拾取行为在进入重联排气。与反平行重联相反,温度增量主要横向于局部磁场,而不是平行于局部磁场。质子和α的比较揭示了拾取行为中的质荷比($M/Q$)阈值,该阈值有利于加热高$M/Q$离子而不是质子,这与脉冲耀斑观测结果一致。
2011-10-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Properties and Energetics of Magnetic Reconnection: I. Evolution of Flare Ribbons
在这篇文章中,我们测量的平均磁剪切从耀斑带的形态演化,并检查耀斑的热和非热的X射线发射的演变过程中的耀斑重联。我们分析了三个爆发耀斑和三个局限耀斑,范围从GOES级C8.0到M7.0。它们沿着磁极反转线(PIL)呈现出定义明确的两条带状物,并已被大气成像组件和Ramaty高能太阳光谱成像仪从耀斑开始的整个脉冲阶段观察到。分析证实了耀斑核心区存在由强到弱的剪切演化,耀斑硬X射线辐射随剪切的减小而增强。在这个样本的爆发耀斑中,显着的非热硬X射线发射滞后于耀斑带的紫外线发射,并在剪切适度时迅速上升。在所有耀斑中,我们观察到等离子体温度上升的早期阶段,当耀斑带沿PIL迅速蔓延,剪切是高的。我们将这些结果与以前的研究进行比较,并讨论其影响,以及并发症,有关的物理机制,在耀斑重联过程中的能量分配。
2022-05-06 astro-ph.SR
Possible Detection of Subsecond-period Propagating Magnetohydrodynamics Waves in Post-reconnection Magnetic Loops during a Two-ribbon Solar Flare
太阳耀斑涉及太阳日冕中的磁能的突然释放。加速的非热电子经常被用作将大部分释放的能量输送到低层太阳大气的主要手段。然而,这种情况仍然存在重大挑战,特别是在解释从观测中推断出的大量加速电子方面。磁流体动力学(MHD)波,特别是那些次秒/秒尺度的周期,已被提出作为一种替代手段来传输释放的耀斑能量,可能与电子束一起,而观测证据仍然难以捉摸。在这里,我们报告了一个可能的检测这样的波在后期的脉冲阶段的双带耀斑。这是基于卡尔G. Jansky甚大阵。在每个时间和频率像素的无线电成像允许我们跟踪源的时空运动,这与动态频谱中的频率漂移模式的含义一致。射电源,传播在1000- 2000公里秒$^{-1}$的投影,显示出密切的空间和时间的关联与耀斑带上的瞬态增亮。此外,射电辐射中还存在大量的次秒周期振荡。我们将观测到的射电爆发解释为短周期MHD波包沿新重连的连接到耀斑带的磁通量管传播。估计的能量通量进行的波是可比的,需要考虑到等离子体加热在后期脉冲阶段的耀斑。
2019-02-04 astro-ph.SR
Radio, EUV, and X-Ray Observations During a Filament Rise in the 2011 June 7 Solar Flare
能量最高的耀斑开始于暗条上升,随后是暗条下方的磁重联。重连的开始对应于耀斑脉冲阶段的开始。在本文中,我们研究这个阶段之前的过程。在暗条上升期间,我们发现了一个不寻常的射电连续谱,其起始边界向低频漂移。产生这种连续边界的介质的估计速度约为400 km/s,与上升的暗条的速度相似。与此灯丝上升,瞬态X射线源和极紫外(EUV)增亮被发现附近的灯丝脚点和外部的位置,后来两个平行的耀斑带出现。此外,在射电、EUV和X射线观测中同时发现了周期为30 s的振荡。在这些振荡结束时,耀斑脉冲相开始,如在漂移脉动结构和X射线源位于上升暗条的上部的观察。我们解释了不寻常的无线电连续谱和瞬态X射线源,这是位于两个平行的耀斑带外,在上升的灯丝与上面躺的磁环的相互作用过程中产生的。灯丝脚点处的EUV增亮可能是携带灯丝的磁绳内部的磁重联的特征。讨论了射电、X射线和极紫外光中~30 s周期振荡的可能情况。
2020-03-31 astro-ph.SR
Energy and mass transport associated with impulsive spicular flows in solar coronal holes
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Eötvös Loránd University(罗兰大学)
本研究通过磁流体动力学模拟和观测,揭示了日冕空洞中脊流上涌通过能量和质量传输加热日冕并维持太阳风的机制。
2026-02-23 astro-ph.SR
Plasmoid-mediated reconnection in solar UV bursts
紫外线爆发是太阳大气中的瞬变现象,在极端紫外线中会持续一至几十分钟的脉冲发射。它们通常显示出响应于磁重联的双向流出的光谱轮廓。为了理解紫外线爆发,我们研究了表面磁性元素的运动如何驱动电流片的自洽形成,从而导致等离子体团介导的重连。特别是,我们想研究大气层中重联高度的作用。我们进行了从太阳表面到高层大气的二维MHD方程的数值实验。受观察的启发,我们将一个小的磁贴片嵌入到一个极性相反的磁场的大系统中。这种配置在初始势场中创建X型中性点。这些模型的特征在于该X点高度处的等离子体β。表面的驱动将X点拉伸成电流片,在电流片中出现等离子体团,并形成双向喷流。这与预期的紫外线爆发或爆炸事件是一致的,我们提供了一个自洽的模型,在这种事件中的重连区域的形成。重力分层给出了一个解释,为什么爆炸事件被限制在一个温度范围内的几个0.1 MK左右,和存在的等离子体团在重联过程中提供了一个理解的时间尺度上的瞬态事件期间观察到的变化。我们的数值实验提供了一个全面的了解紫外线爆发和爆炸事件,特别是如何大气响应的变化,如果重连发生在不同的等离子体β,即在大气中的不同高度。这一分析也提供了新的见解如何紫外线爆发可能与光球埃勒曼炸弹。
2019-07-09 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
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
Slipping Magnetic Reconnection, Chromospheric Evaporation, Implosion, and Precursors in the 2014 September 10 X1.6-Class Solar Flare
我们研究了2014年9月10日X级耀斑中滑动磁重联、色球蒸发和日冕环动力学的发生。滑动重联被发现是目前整个耀斑从其早期阶段。耀斑环可以看到在相反的方向滑向两端的丝带。20- 40 km\,s $^{-1}$的速度被发现的时间窗口内的滑移是很好地解决。暖日冕环表现出膨胀和收缩的运动,被解释为位移,由于不断增长的通量绳,随后爆发。这种通量绳在日冕内爆开始之前就存在并爆发了。这表明能量释放是通过滑动重联而不是日冕内爆进行的。滑动重联导致在\textit{IRIS}狭缝位置观察到的结构的几何形状的变化,从耀斑环顶部的脚点在带。这导致了耀斑早期色球蒸发速度的变化。最后,它被发现的前体签名,包括本地化的EUV增亮以及非热X射线发射的耀斑本身的签名,从早期阶段进展到脉冲阶段,与系绳切割提供的滑动重联。耀斑和外围日冕环的动力学被发现是一致的标准太阳耀斑模型的预测在3D中。
2016-03-19 astro-ph.SR
Formation of a Solar Filament by Magnetic Reconnection and Associated Chromospheric Evaporation and Subsequent Coronal Condensation
我们首次观测到了由磁重联和相关色球蒸发以及随后的日冕凝聚形成的太阳暗条。在磁通出射过程中,在剪切运动的驱动下,发生了一系列的绳系切割重联过程,并导致了一个M1.3的局限耀斑,同时形成了一个S形结构。结果表明,耀斑有一个共轭的紧凑的足点增亮,对应于S形的足点。此外,爆发蒸发的观测证据是很好的诊断在共轭的足点增亮的脉冲阶段的耀斑。耀斑爆发后,在S形管中段附近形成连续的冷凝结,然后沿S形管向相反方向移动,最终导致暗条的形成。这些观测结果表明,磁重联不仅可以形成暗条的磁场结构,而且在暗条形成过程中加热暗条的色球足点,并驱动色球蒸发。结果,加热的色球等离子体可能被蒸发到灯丝的磁场结构中,其中累积的热等离子体可能遭受热不稳定性或热不平衡,导致灾难性的冷却和日冕冷凝,以形成灯丝的冷的致密材料。这一观测结果为蒸发-凝聚模型提供了强有力的支持,并突出了磁重联在形成磁场结构和冷致密材料细丝中的关键作用。
2021-10-21 astro-ph.SR
Three-dimensional Magnetic Reconnection Triggering an X-class Confined Flare in Active Region 12192
我们对2014年10月27日在大活动区AR 12192中由\emph{Interface Region Imaging Spectrograph}和\emph{Solar Dynamics Observatory}观测到的X2.0级受限耀斑进行了广泛的分析。首次给出了负极性耀斑带(R1)内部亚结构的滑移运动和耀斑过程中的连续重联诱导流动。带状R1内的子结构被观察到以10-70 km/s $^{-1}$的视速度向相反方向滑动。滑动运动呈现出周期为80-110 s的准周期模式,这种模式从耀斑开始到耀斑的整个脉冲阶段都可以观测到。同时,准周期流沿反S形细丝移动,平均周期约为90 s。重联诱导的磁流的周期与带状子结构的滑移周期相似,表明发生了准周期滑移磁重联。光谱观测表明,在流动位置,Si { \sc iv}线发生了50-240 km/s $^{-1}$的蓝移。在耀斑过程中,暗条没有上升相,也没有伴随任何失败的喷发。耀斑主要由两套磁系统组成,其东端都锚定在R1带中。我们认为,两个磁系统之间的滑动磁重联触发了局限耀斑。
2018-11-08 astro-ph.SR
Magnetic Reconnection Instabilities in Soft-Gamma Repeaters
我们研究了一个外部触发机制,引起强烈的软伽玛射线中继器(SGR)的巨型耀斑。在这三个巨大的耀斑中,有两个显示了一个前体的存在,我们表明它引发了主耀斑。我们开发了一个重联模型的基础上的假设,剪切运动的足点导致实现的斯威特帕克电流层的磁层。由于嵌入的超热湍流层的发展,这一宏观层变薄,从而开启了脉冲霍尔重联,这为巨大的耀斑提供了动力。我们表明,变薄时间是在耀斑前的静止时间的顺序。
2013-02-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
Multiwavelength Observations of the Precursors Before the Eruptive X4.9 Limb Solar Flare on 25 February, 2014: Current Sheet, Eruptive Filament, Flare and Eruption Onset in the Frame of the Tether-Cutting Magnetic Reconnection Scenario
通过多波段观测揭示2014年X4.9耀斑前兆的系绳切割几何,发现耀斑前电流片中的微耀斑状重联触发喷发,并驱动后续主耀斑形成。
2025-04-21 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
Eruptive-Impulsive Homologous M-class Flares Associated with Double-Decker Flux Rope Configuration in Mini-Sigmoid of NOAA 12673
我们对GOES类M1.4和M7.3的两个同源,短暂的脉冲耀斑进行了多波长分析,这些耀斑发生在2017年9月7日活动区域NOAA 12673内的一个非常局部化的小型S形区域。这两个耀斑都与最初的喷流状等离子体喷射有关,这些喷射在短暂的时间内以准直的方式向东移动,然后急剧改变方向向西南方向移动。非线性无力场外推揭示了耀斑前小型S形区存在一个紧凑的双层磁绳结构。一组起源于活动区附近的开放场线,最有可能是喷发等离子体的异常动力学的原因,给出了活动区附近出现冕洞的最早迹象。水平场分布表明,上述活动区的字段迅速衰减,意味着高倾向的磁通绳系统对喷发。鉴于低日冕双层通量绳和紧凑的极紫外线(EUV)下的灯丝增亮以及相关的光球磁场的变化,我们的分析支持的组合初始系绳切割重联和随后的环面不稳定性驱动的爆发。
2020-07-23 astro-ph.SR
Direct Observation of Two-Step Magnetic Reconnection in a Solar Flare
我们报告了2013年5月13日爆发的X2.8耀斑的观测结果,它显示了脉冲阶段两个不同的能量释放事件。第一幕的特点是爆发的磁通量绳,类似的能量释放过程中的大多数标准的爆发耀斑。而第二幕,这是强于第一个正常的,并显示出增强的高能X射线,甚至$γ$ -射线的排放,是密切相关的磁重联的大规模环在喷发后。在太阳动力学观测台(SDO)/大气成像组件(AIA)304的100个通带中观测到环腿的重联流入,并朝向重联区域加速到高达$\sim$ 130 km/s的速度。同时在AIA热通带中观测到相应的出流喷流,其速度为$\sim$ 740 km/s,平均温度为$\sim$ 14 MK。RHESSI观测显示出强的硬X射线(HXR)和$γ$ -射线发射,具有$δ\approx3$的硬电子谱,表现出软-硬-硬行为。HXR环顶源高度的明显下降与AIA 304射电望远镜中观测到的环腿向内摆动相一致,这可能与日冕内爆有关。这种包含在环腿中的磁通量的快速流入大大提高了重联率,并导致在第二步重联中非常有效的粒子加速,这也有助于实现高达T $\approx$ 30 MK的第二个更高的温度峰值。
2017-07-19 astro-ph.SR
Direct observation of the energy release site in a solar flare by SDO/AIA, Hinode/EIS and RHESSI
我们提供了探测到非爆发性太阳耀斑(SOL 2013 -11- 09 T06:38 UT)中主要能量释放点的直接证据。这GOES C2.7事件的特点是两个耀斑带和一个紧凑的,明亮的日冕源位于它们之间,这是我们研究的重点。我们使用SDO/AIA的成像和RHESSI的成像光谱来分析来自日冕源的热和非热发射,以及来自Hinode/EIS的EUV光谱,其在脉冲峰值期间扫描日冕源,以分析Fe XII和Fe XXIV发射线的多普勒频移,并确定源密度。在脉冲阶段,日冕源在所有AIA滤波器中都表现出脉冲发射光变曲线。RHESSI硬X射线图像显示日冕源的热发射和非热发射,其等离子体温度从RHESSI成像光谱学得出,显示出脉冲上升,在硬X射线峰值前约10秒达到12-13 MK的最大值。与这个明亮的源相关联的高红移表明在很宽的温度范围内有40-250 km/s的下行流,解释为环收缩和/或沿磁场的外流。在171、193、211、304和1600 A的AIA图像上也观察到了从日冕源向每个带状物的流出。从Fe XIV线对获得的源的电子密度是$10^{11.50}$,其对于能量高达45-65 keV的电子是碰撞厚的,负责源的非热X射线发射。我们的结论是,明亮的日冕源是在这个耀斑的主要释放的磁能的位置,与组件之间的交叉,载流环重联的几何形状一致。我们认为,可以通过重联释放的能量,根据观测估计,可以合理地解释耀斑的非…
2015-03-04 astro-ph.SR