Observations of a Hybrid Double-Streamer/Pseudostreamer in the Solar Corona
我们报告的第一次观察到的一个单一的混合磁结构,包含一个pseudostreamer和一个双头盔流光。该结构最初由PROBA 2卫星上的SWAP仪器在2013年5月5日至10日期间观测到。它由太阳南极附近的一对暗条通道组成。在该结构的西部边缘,磁丝上方的磁形态是并排的双头盔流光,两个通道之间有开放的磁场。在东部边缘,磁形态是一个没有中央开放场的日冕伪流光。我们研究了这种结构与多个观测和建模技术。我们描述这样一个统一的结构的拓扑结构和动态后果。
2014-04-03 astro-ph.SR
Dynamics of Streamers and Pseudostreamers and Implications for the Solar Wind
School of Science, University of Newcastle(纽卡斯尔大学理学院);Department of Climate and Space Sciences and Engineering, University of Michigan(密歇根大学气候与空间科学与工程系)
本文研究了日冕中等离子体喷流和伪喷流的动力学,揭示了闭合与开放磁通量相互作用导致等离子体持续释放,从而影响日风密度波动的机制。
2026-03-30 astro-ph.SR
The Dynamic Coupling of Streamers and Pseudostreamers to the Heliosphere
慢太阳风通常被认为是由开放和封闭的日冕磁通量在流光和伪流光相互作用的结果。我们使用3维磁流体动力学模拟来确定详细的结构和动力学的开闭相互作用,驱动光球对流。光球磁场模型包括一个全球偶极子产生的流光一起产生一个大的寄生极性区域的伪流光,分离卫星冕洞的主极孔。我们的数值域延伸到30个太阳半径,包括一个等温的太阳风,使日冕和日光层之间的耦合可以严格计算。这个系统是通过施加一个大的准随机表面流,捕获驱动的日冕通量在流光和pseudostreamer边界附近的超颗粒运动。我们描述了由此产生的结构和动力学。交换重联占主导地位的流光和pseudostreamer边界的演变,但由此产生的结构的细节是明显不同的。此外,我们计算在原位签名的重联,并确定从内日光层回到太阳的测试航天器轨道的动态映射。我们讨论了我们的研究结果的影响,解释观测从内日光层任务,如帕克太阳探测器和太阳轨道器,并为空间天气建模的缓慢太阳风。
2022-04-27 astro-ph.SR physics.space-ph
Bifurcations in the Heliosphere: Global-scale Coronal Pseudostreamer Evolution and the Creation of Secondary Heliospheric Current Sheets
University of California–Los Angeles(加州大学洛杉矶分校);Univ Toulouse, CNES, CNRS, IRAP(图卢兹大学、法国国家空间研究中心、法国国家科学研究中心、图卢兹天体物理研究所);Advanced Heliophysics(高级日球物理学)
研究人员通过PLUTO MHD代码模拟,揭示偶极与四极场强度近似相等时,日冕可在单、双日球电流片构型间振荡,形成次级电流片,为太阳周演化提供了新见解。
2026-09-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Pseudostreamer influence on flux rope evolution
太阳活动的一个关键方面是喷发与周围日冕磁场之间的耦合,这决定了喷发事件的轨迹和形态。伪流光(PS)是日冕磁场结构,由双线圈弧形成,由来自相同极性的日冕洞的磁场线覆盖,并在中央脊处相遇。它们在脊柱中包含一个单一的磁零点,可能会影响附近通量绳(FR)的演变。要了解PS对FR喷发的净效应,首先需要研究不同的和孤立的FR-PS情景,这些情景不受其他磁结构的影响。我们进行了数值模拟,其中FR结构是在附近的PS磁配置。PS和FR的组合磁场导致形成两个磁零点。我们通过数值求解2.5D的磁流体动力学方程来发展这种情况。模拟考虑了一个完全电离的可压缩理想等离子体中存在的引力场和分层大气。我们发现,FR的动态行为可以分为三个不同的类的基础上的FR轨迹,它是否是爆发或局限。我们的分析表明,磁零点是决定的方向和强度的FR偏转和他们的层次结构取决于拓扑安排的情况。此外,PS瓣作为一个磁笼包围FR。我们报告说,总的无符号磁通量的笼是一个关键参数,定义是否FR被弹出或不。
2022-05-16 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Statistical Evidence for Small-Scale Interchange Reconnection at a Coronal Hole Boundary
冕洞的研究主要集中在确定冕洞的边界和尽可能精确地计算冕洞的开口通量。然而,观察到的边界本身是值得研究的,并且为在开放场和封闭场之间的界面处发生的物理学提供了重要线索。这封信报告了一个强大的新方法,应用相关积分,我们称之为关联维映射(CDM),通过它的不规则性的CH边界可以客观地量化。该方法突出了边界动态中涉及的最重要的空间尺度,并且还允许对边界进行简单的时间分析。我们将这种方法应用于赤道CH,其两侧由头盔流光和第三条由一个小的伪流光限定,我们在2015年6月4日以最大节奏观察了一个小时。我们认为,相关的空间尺度是在$\sim 5-20$毫米的范围内,我们发现,边界的复杂性取决于可测量的性质相邻的封闭结构。沿着伪流光的边界显示出高度局部化的,间歇性的复杂性变化的迹象,可能与磁拓扑结构的突然变化,这将是优雅的解释交换重连。相比之下,头盔流光边界支持长寿命的高复杂性区域。这些发现支持了最近的预测,发生在非常小的规模在日冕的交换重联。
2022-09-06 astro-ph.SR
Metis Observations of Alfvénic Outflows Driven by Interchange Reconnection in a Pseudostreamer
本研究通过Metis观测2022年10月12日伪流束太阳爆发后的弛豫阶段,发现螺旋特征沿径向柱传播并持续超3小时,揭示其倾角随极角和高度增加而减小的趋势,通过与模拟对比验证其成因,推测该观测代表交换重联过程的尺度上限。
2025-02-11 astro-ph.SR
Magnetic nulls and super-radial expansion in the solar corona
太阳外层大气日冕中的磁场控制着太阳风的加速和太阳爆发的动力学。我们提出了第一个明确的观测证据,日冕磁零在离临边线偏振观测的pseudostreamers,采取的日冕多通道偏振仪(CoMP)望远镜。这些零代表了磁重联可能作为太阳活动催化剂的区域。CoMP线偏振观测还提供了一个独立的日冕代理磁膨胀到太阳风,一个数量经常被用来参数化和预测太阳风在地球上的速度。我们介绍了一种新的方法,明确计算膨胀因子的CoMP日冕线偏振观测,这不需要光球外推。我们的结论是,线偏振光是一个强大的新的诊断临界日冕磁拓扑结构和扩大磁通量管的渠道太阳风。
2017-05-15 astro-ph.SR
The Equilibrium of Coronal Loops Near Separatrices
我们提出了一个高度不对称的封闭的日冕环与近奇异的膨胀因子的场对齐的流体动力学和辐射代码(HYDRAD)的数值模型。选择这个回路来模拟一个日冕磁通量管,它靠近零点通过,就像在日冕喷流或伪流光的扇形表面下的最后一组闭合回路一样。这个环在日冕零附近有一个非常大的横截面。日冕加热被认为是均匀和稳定的。虹吸流在4小时的模拟时间内建立,从较小面积的足点流动到较大面积的足点,随着等离子体接近零区域,高初始速度迅速下降。从观测上看,这将转化为从扎根于局部少数极性的足点开始的10 km s $^{-1}$量级的强上升流,以及从几km s $^{-1}$量级的扇面足点开始的弱下降流,以及零区附近的近静止等离子体。我们提出了两个加热速率的模型结果。此外,我们分析了类似的Hinode EIS观测的零点拓扑结构,这表明相关的多普勒频移在等离子体中,以及与模拟结果在两个方向和幅度的整体速度。我们讨论的影响,我们的研究结果确定观测的拓扑结构的日冕磁场。
2022-12-16 astro-ph.SR
Observations of a New Form of Partial Filament Eruption
首次观测到三次开始后分段并产生CMEs的新型部分日珥爆发,结合多设备多波长观测与磁场外推分析其演化机制,该现象对现有太阳爆发理论提出挑战。
2025-05-15 astro-ph.SR
Origins of the Ambient Solar Wind: Implications for Space Weather
太阳的外层大气被加热到数百万度,太阳等离子体以超音速流入行星际空间。本文回顾了我们目前对这些相互关联的问题的理解:日冕加热和环境太阳风的加速。我们还讨论了社区在预测太阳风变化(即,快速和缓慢的气流)影响地球。虽然在过去的几十年里,我们在观测和建模方面取得了重大进展,但我们仍然没有对相关物理过程的完整理解,也没有对日冕结构对特定类型的太阳风的贡献进行定量精确的普查。已知快速流与大型冕洞的中心区域相连。然而,慢流似乎来自广泛的来源,包括流光,伪流光,日冕环,活动区和冕洞边界。使我们的理解更加复杂的是,湍流、流-流相互作用和库仑碰撞等过程可能会使我们很难明确地将一个在1 AU处测量的包裹映射回其日冕源。我们还回顾了最近的进展-在理论建模,观测数据分析,和预测技术,坐在数据和理论之间的接口-这给了我们希望,上述问题确实是可以解决的。
2017-08-23 astro-ph.SR
Reconnection Properties of Large-Scale Current Sheets During Coronal Mass Ejection Eruptions
我们提出了一个详细的分析磁重联在大规模的电流片在高节奏版本的Lynch & Edmondson(2013)的2.5D MHD模拟交感磁突破爆发从一个伪流光源区的属性。我们研究的电阻撕裂和分裂的三个主要的电流片成链的X-和O-型零点,并遵循磁岛生长的动力学,他们的合并,过境,和喷射与重联排气。对于每个电流片,我们量化的长度与宽度的纵横比(高达$\sim$ 100:1),伦德奎斯特数($\sim$ 10 $^3$),和重连率(流入流出比达到$\sim$ 0.40)的演变。我们研究了等离子体团不稳定性引起的电流片波动的统计和光谱特性,包括磁岛面积、质量和通量含量的分布。我们表明,时间的谱指数的重联产生的磁能密度波动的演变似乎反映了全球性的电流片演化。我们的研究结果是在最近的,高分辨率的reconnection-in-a-box模拟非常一致,即使我们目前的床单的形成,增长和动力学本质上耦合到连续的交感CME爆发的全球演变。
2016-04-23 astro-ph.SR
Prospective Implications of EUV Coronal Plumes for Magnetic-network Genesis of Coronal Heating, Coronal-hole Solar Wind, and Solar-wind Magnetic-field Switchbacks
我们建议,在极紫外日冕羽的日冕加热是弱,而不是强,比相邻的非羽日冕磁漏斗。这种预期源于(i)观测到极紫外羽流是由于羽流磁漏斗底部的磁通量紧密堆积在一起而产生的,以及(ii)观测到平静区域的日冕加热与底层磁网络的海岸线长度成比例增加。我们不排除极紫外线羽流中的日冕加热可能更强,而不是更弱的可能性,但我们指出相反的情况是合理的。我们的理由是,增加日冕加热在羽诞生过程中会导致同时增加净向上的质量通量在羽,而减少日冕加热在羽诞生过程中会导致同时净向下的质量通量在安静区羽和同时减少净向上的质量通量,甚至净向下的质量通量在冕洞羽。我们进一步推断,极紫外羽流中日冕加热较弱的确凿证据将加强磁扭曲波的可能性,磁扭曲波来自磁网络边缘的细尺度磁爆炸(1)为安静区域的大部分日冕加热提供动力,(2)为日冕洞中的大部分日冕加热和太阳风加速提供动力,许多扭曲波幸存下来,成为来自日冕洞的太阳风中的磁场之字形。
2023-02-28 astro-ph.SR
Coronal winds powered by radiative driving
最初为船尾座ζ开发的双组分唯象模型进行了修订,以模拟表现出弱风现象的晚型O型矮星的外流。根据该理论对一般弱风星的标准参数,周围的气体在半径大于1.4 R时被加热到日冕温度~ 3 x 10^{6}K,然后冷的辐射驱动气体被限制在填充因子~ 0.02的致密团块中。辐射驱动在半径~ 2.1R处停止,此时团块最终被来自日冕气体的热传导破坏。此后,外流是纯日冕风,冷却并减速达到无穷大,终速终极速度~ 980$ km/ s。
2012-01-02 astro-ph.SR
Axial-Dipole and Equatorial-Dipole Coronal Holes: Congruent Magnetic Geometry, Divergent Evolution
Advanced Heliophysics Inc.(高级日球物理公司);US Naval Research Laboratory(美国海军研究实验室);Center for Astrophysics, Harvard & Smithsonian(哈佛-史密森天体物理中心);European Space Agency, ESTEC(欧洲空间局,欧洲空间研究与技术中心)
研究太阳轴向偶极和赤道偶极冕洞的磁几何与演化差异,发现二者磁几何全等但演化不同,磁几何无法解释EDCHs较慢的太阳风加速,可能归因于反射驱动的阿尔文波湍流加热。
2026-10-15 astro-ph.SR
Formation and Reconnection of Three-dimensional Current Sheets with a Guide Field in the Solar Corona
通过一系列三维磁流体动力学数值模拟,研究了引导场分量对伪流光拱状位形中准稳态交换重联的影响。这项工作扩展了\citet{Edmondson2010b}的分析,通过量化的质量密度增强相干尺度与磁岛形成的非线性阶段的等离子体团不稳定的重联的电流片。我们比较了四个模拟的零,弱,中等,和一个强的引导场,$B_{GF}/B_0 = \lbrace 0.0 , 0.1 , 0.5 , 1.0 \rbrace$,量化的等离子体密度增强的纵向和横向相干尺度的引导场强度的函数的结果。我们从自相关和小波分析中获得这些相干尺度,并演示了如何使用这些尺度来解释密度增强波动的傅立叶功率谱的结构形成范围,能量延续范围和惯性范围-每个人口具有不同的光谱斜率。我们讨论了模拟结果的背景下,太阳和日光层观测的伪流光太阳风外流和可能的签名的重联产生的结构。
2017-08-11 astro-ph.SR
A turbulence-driven model for heating and acceleration of the fast wind in coronal holes
提出了一个在冕洞中产生快速太阳风的模型,该模型依赖于由在太阳大气中向上传输的MHD波动的湍流耗散主导的加热。尺度分离的输运方程包括大尺度场、横向阿尔芬涨落和由于过渡区附近的平行剪切引起的小的压缩耗散。该模型考虑了质子温度、密度、风速和波动幅度,如在遥感和原位卫星数据中观察到的。
2009-11-27 astro-ph.SR
Homologous Accelerated Electron Beams, Quasi-periodic fast-propagating Wave and CME Observed in one Fan-spine Jet
使用成像和无线电多波长观测,我们研究了两个同源加速电子束和准周期快速传播(QFP)波列与太阳喷流在2012年7月14日的起源。该喷流发生在一个嵌入大尺度伪流光中的小尺度扇脊磁系统中,与GOES C1.4耀斑、喷流状日冕物质抛射(CME)、II型射电爆发和III型射电爆发有关。在初始阶段,QFP波列和一个快速移动的盘上射电源被连续检测到的喷流沿外脊的扇脊系统。当喷流到达约1.3太阳半径的高度时,它经历了一个分叉,分为两个分支。根据我们的分析结果,所有观察到的现象与喷流可以解释用一个扇脊磁系统。我们认为III型射电爆发和盘上快速移动射电源是由相同的物理过程引起的,即,高能电子在零点处被磁重联加速,它们分别沿赝流的开放磁力线和扇脊结构的闭合外脊运动。由于喷流体的分叉,下分支沿扇脊结构的闭合外脊落回太阳表面,而上分支沿伪流光的开放磁力线落回太阳表面,导致外日冕中出现类似喷流的CME。
2022-01-22 astro-ph.HE astro-ph.SR
The Contribution of Coronal Jets To The Solar Wind
日冕中的瞬时准直等离子体爆发,通常称为日冕(或X射线)喷流,是太阳活动最有趣的表现之一。有人认为,这些事件有助于日冕和太阳风的质量和能量含量,但这些贡献的程度仍然不确定。我们最近模拟了日冕喷流的形成和演化,使用三维(3D)磁流体动力学(MHD)代码与热力学在一个大的球形域,其中包括太阳风。我们的模型是耦合到三维MHD通量出现模拟,即,我们使用这样的模拟提供的边界条件来驱动一个随时间变化的日冕演化。该模型包括参数日冕加热,辐射损失和热传导,这使我们能够模拟日冕射流的动力学和等离子体特性,比迄今为止所做的更逼真。在这里,我们采用这些模拟计算的质量和能量的日冕喷流传输到外日冕和内日光层。根据观测到的喷流发生率,我们估计日冕喷流对太阳风质量和能量的总贡献分别为(0.4-3.0)%和(0.3-1.0)%。我们的研究结果与之前从观测中获得的几个粗略估计基本一致,支持了日冕喷流仅为太阳风提供少量质量和能量的猜想。然而,我们强调,需要更先进的观测和模拟来证实这一猜想。
2016-10-10 astro-ph.SR
Impact of Non-potential Coronal Boundary Conditions on Solar Wind Prediction
预测地球上的太阳风是空间天气预测的一个核心方面。然而,这种预测的结果对计算日冕中磁场的方法非常敏感。我们分析的影响,取代势场日冕边界条件,在业务空间天气预测工具,由非潜在的条件。为此,我们比较预测的太阳风等离子体参数与观测在1 AU的两个6个月的时间间隔,一个在太阳最大和一个在当前周期的下降阶段。作为一个基线,我们比较与操作Wang-Sheeley-Arge模型。我们发现,对于太阳极大,非势日冕模型和适应太阳风速度公式导致最好的太阳风的预测在统计意义上。对于下降相,势冠模型表现最好。Wang-Sheeley-Arge模型在预测高速增强和流注相互作用方面优于其他模型。改进后的风速公式参数拟合效果较好,有望提高非势流模型的性能。
2017-09-06 astro-ph.SR
Relation of Microstreams in the Polar Solar Wind to Switchbacks and Coronal X-ray Jets
在1994年和2007年太阳活动最小期间在太阳高纬度获得的数据进行检查,以确定称为微流和折叠的磁场称为之字形的速度结构之间的关系。一个高的相关性被发现。速度峰值的可能性,在来自日冕X射线射流的微流重新检查,我们现在建议,微流是交替的补丁之字形和安静的时期,其中之字形可以产生的微丝/通量绳爆发,导致日冕射流的后果。
2021-09-30 astro-ph.SR
Observations of Slow Solar Wind from Equatorial Coronal Holes
由于其独特的组成特性和可变性,低速($\lesssim 450$ km s $^{-1}$)太阳风被广泛认为是来自日冕流光,而不像高速风,它来自日冕洞。另一种情况是,大部分慢风(不包括日光层电流片附近的慢风)源自扎根于小日冕洞或大日冕洞边界内的快速发散通量管。这种观点主要是基于光球场的外推,这种外推具有相当大的不确定性,并且不包括动力学效应,因此很难确定一个源是位于黑洞边界之内还是之外,或者一个高纬度的黑洞是否与地球相连。为了最大限度地减少对场线外推的依赖,我们已经寻找了在中央子午线赤道冕洞的情况下,其次是在地球上的低速流。我们描述了2014 - 2017年期间的14个例子,涉及位于活动区附近的Fe XIV 21.1 nm冕洞,赤道宽度为$\sim$ 3 $^\circ$-10 $^\circ$。相关的现场风的特征是速度$v\sim 300$-450 km s $^{-1}$和O $^{7+}$/O $^{6+}$的比值为$\sim$ 0.05 - 0.15,其中$v$显示出通常与质子温度的相关性。此外,与最近的其他研究一致,这种缓慢的风具有非常高的阿尔夫维尼性,类似于高速气流。我们的结论是,小冕洞是一个主要的贡献者缓慢的太阳风在最大和早期后极大阶段的太阳周期。
2021-04-14 astro-ph.SR
Solar cycle variation of coronal mass ejections contribution to solar wind mass flux
日冕物质抛射(CME)对日球层太阳风的扰动有贡献。因此,CME对地球附近太阳风参数的贡献随太阳活动周期的不同阶段和CME发生的速率而变化。在本研究中,我们研究了CME的长期发生率,它们的速度,角宽度和质量。我们试图找到近太阳参数之间的相关性,确定使用白光图像从日冕仪,与太阳风测量地球附近的现场仪器。重要的是,我们试图找到在太阳活动周期的不同阶段,地球附近的平均太阳风质量中有多少是由日冕物质抛射提供的。
2018-05-19 astro-ph.SR
Helicity Condensation as the Origin of Coronal and Solar Wind Structure
太阳大气中最重要和最令人困惑的三个特征是闭合场日冕的平滑性,光球极性反转线(PIL)处磁切变的积累,以及慢风的复杂性。我们建议,一个单一的过程,螺旋度凝聚,是产生所有三个功能的物理机制。本文提出了一个螺旋度在闭合日冕中通过磁重联注入和输运的简化模型。用这个模型,我们证明了螺旋度必须凝聚到PIL和冕洞边界,并估计在PIL的螺旋度积累率和风的损失。我们的结果可以解释许多观测到的特性的封闭的日冕和风。
2012-11-17 astro-ph.SR
Propagating MHD waves in coronal holes
冕洞是太阳大气中最冷和最暗的区域,在太阳盘和太阳边缘上方都可以观察到。冕洞与快速膨胀的开放磁场和高速太阳风的加速有关。在太阳活动极小期,冕洞一般局限于太阳的两极地区,而在太阳活动极大期,它们也可以在低纬度地区发现。波,通过遥感观测到的,并在风流中检测到现场,是最有可能负责的风和几个理论模型描述的MHD波的作用,加速快速太阳风。本文综述了在这些地区探测到传播波的观测证据。波的特征,如周期性、振幅、速度,提供输入参数,也作为日冕加热和太阳风加速的理论模型的约束。
2010-09-15 astro-ph.SR
Population of Bright Plume Threads in Solar Polar Coronal Holes
冕洞是公认的快速太阳风的源区。日冕羽流作为冕洞中常见的结构之一,可能对初生太阳风的起源有一定的贡献。为了估计日冕羽流对新生太阳风的贡献,我们首次尝试估计它们在太阳极冕洞中的数量。通过比较STEREO双星从两个不同角度观测的结果和蒙特卡罗模拟的结果,我们估计在太阳活动极小期附近极冕洞的$4\times10^4$弧秒$^2$范围内,大约有16- 27个羽流,它们占极冕洞面积的2- 3.4%。在此基础上,讨论了日冕羽流对初生太阳风的贡献。进一步的研究表明,从三个或更多的视角进行观测,可以计算出更精确的日冕羽流数量。
2021-01-11 astro-ph.SR
Real-time solar wind prediction based on SDO/AIA coronal hole data
我们提出了一个经验模型的基础上的日冕洞覆盖的可见区域接近中央子午线,以预测太阳风的速度在1 AU的提前时间长达4天提前1小时的时间分辨率。线性预测函数用于关联冕洞面积与太阳风速度。功能参数通过使用前3次卡林顿旋转的信息自动调整。因此,该算法自动地对太阳循环的不同阶段期间的太阳风速度的变化做出反应。自适应算法已被应用于SDO/AIA-193 A观测和ACE测量在2011-2013年期间,覆盖41卡林顿旋转和测试。太阳风速度到达时间延迟,平均需要4.02 +/- 0.5天才能到达地球。该算法对156个太阳风高速流峰值振幅产生了良好的预测,相关系数为cc~0.60。对于80%的峰,预测到达匹配的时间窗口内的ACE原位测量的0.5天。同样的算法,使用线性预测,也适用于预测的磁场强度从冕洞地区,但没有给出可靠的预测(cc~0.2)。
2015-01-27 astro-ph.SR
The connection of solar wind parameters with microwave and UV emission of coronal hole atmosphere
根据ACE航天器2007年3月12日至5月31日期间的数据,本文介绍了日冕洞紫外线(SOHO EIT)和微波发射(17,5.7 GHz,327和150.9 MHz,NoRH,SSRT和Nancy射电日像仪)和太阳风参数的观测结果之间的比较。太阳风速度增加到~600 km/s,与太阳盘中心部分紫外线通量的减少有关。确定了三种不同太阳大气层微波辐射参数与地球轨道附近太阳风速度之间的关系。这种联系表明存在着从色球高度到日冕上部的太阳风加速的共同机制。我们还假设在小于和大于一个太阳半径的高度上存在两种不同的太阳风加速机制。
2010-12-09 astro-ph.SR
Reconnection-Driven Coronal-Hole Jets with Gravity and Solar Wind
冕洞喷流普遍存在于太阳冕洞中,在极紫外线和X射线亮点处,与少数磁极性的侵入有关。这些喷流的嵌入偶极模型假设它们是由嵌入偶极的应力闭合场与周围冕洞的开放场之间的爆炸性、快速重联驱动的。以前的数值研究在笛卡尔几何,假设均匀的环境磁场和等离子体,而忽略重力和太阳风,表明该模型是强大的,可以产生类似喷流的事件在简单的配置。我们扩展了这些调查,包括球面几何,重力,和太阳风在一个不均匀的,冕洞般的环境大气。我们的模拟证实,射流是由一个扭结状的不稳定性的内部封闭的字段,这会导致一个突发的封闭和外部开放的字段之间的重新连接,发射螺旋射流的发病。我们的新结果表明,射流传播是持续通过外电晕,在一个旅行的非线性阿尔芬波前的形式落后于缓慢移动的等离子体密度增强被压缩和加速的波。这一发现与白光冕洞喷流的观测结果一致,并可以解释在太阳风中原位检测到的微流和扭转阿尔芬波。我们还使用我们的数值结果来推导出的日冕源区域的属性和所产生的喷流,这可以对观测测试的特性之间的标度关系。
2016-06-29 astro-ph.SR
The Dependence of the Peak Velocity of High-Speed Solar Wind Streams as Measured in the Ecliptic by ACE and the STEREO satellites on the Area and Co-Latitude of their Solar Source Coronal Holes
我们研究了从2010/08到2017/03的时间范围内115个冕洞的特性,在黄道上测量的相应高速流的峰值速度为1 AU,以及相应的Kp指数变化作为其地理有效性的标志。我们发现高速流的峰值速度强烈地依赖于它们的太阳源冕洞的面积和相对于卫星日光层纬度的同纬度。因此,它们的源冕洞同纬是预测地球附近高速流性质的一个重要参数。我们导出了位于太阳赤道附近的冕洞的最大太阳风峰值速度,它们随冕洞纬度的增加而线性减小。对于位于纬度60°的冕洞,它们在统计上变为零,表明相关的高速流很有可能错过地球。类似地,每个冕洞面积的Kp指数对于位于太阳赤道附近的冕洞是最高的,并且随着冕洞纬度的增加而强烈减小。我们将这些结果解释为日光层中高速气流的三维传播效应,即,从太阳赤道附近的日冕洞产生的高速气流朝地球方向传播并直接撞击地球,而从太阳高纬度处的日冕洞产生的太阳风气流仅擦过或甚至错过地球。
2018-04-26 astro-ph.SR
Extended Coronal Heating and Solar Wind Acceleration Over the Solar Cycle
本文回顾了我们对日冕加热(在开放区域)和太阳风加速背后的物理学的不断增长的理解。许多新的见解来自上一个太阳活动周期的观测和理论工作。对扩展日冕中等离子体特性的测量是区分竞争理论的关键,扩展日冕是主要太阳风加速的地方。我们描述了如何在过去的14年中,UNODC/SOHO测量冕洞和流光提供了有关详细的动力学过程,为快速和慢速风区提供了线索。我们还提出了一个简短的调查,目前的想法,涉及日冕源地区的快速和缓慢的风流,以及这些如何在太阳周期的变化。这些源区域的背景下,讨论了最近的理论模型(基于阿尔芬波和MHD湍流),已开始成功地预测加热和加速度在快速和慢速风区基本上没有自由参数。关于这些模型的一些新的结果-包括在1 AU的较低的密度和温度的定量预测,在目前的太阳能最低期相比,以前的最低-也显示。
2010-02-01 astro-ph.SR
Relationship Between Solar Wind Speed and Coronal Magnetic Field Properties
利用1986 ~ 2009年24年的行星际闪烁和太阳磁场资料,研究了各纬度太阳风速$[V]$和日冕磁场特性(通量膨胀因子[ $f$ ]和光球磁场强度[ $B_{\mathrm{S}}$ ])之间的关系。使用交叉相关分析,我们验证了$V$与$f$成反比,并且发现如果$f$相同,则$V$倾向于随$B_{\mathrm{S}}$增加。因此,我们发现$V$与$B_{\mathrm{S}}/f$具有非常好的线性相关性。然而,这种线性关系的$V$和$B_{\mathrm{S}}/f$不能用于预测太阳风的速度没有信息的太阳风的质量通量。我们讨论了为什么$V$和$f$之间的反比关系已成功地用于太阳风速度预测,即使它没有明确包括质量通量和磁场强度,这是太阳风加速的重要物理参数。
2015-07-14 astro-ph.SR
Elemental Abundances at Coronal Hole Boundaries as a Means to Investigate Interchange Reconnection and the Solar Wind
本研究通过测量日冕洞边界的元素丰度(FIP偏置)来量化互换重连的作用,发现边界区域宽度约30-50 Mm,并贡献约30%的额外开放磁通,从而约束了慢太阳风起源模型。
2025-02-27 astro-ph.SR
Coronal heating and solar wind formation in quiet Sun and coronal holes: a unified scenario
在日冕通道中观测时,冕洞(CH)比宁静太阳(QS)暗。利用太阳动力学观测站(SDO)日震磁成像仪(HMI)观测到的日震磁谱线,结合界面区成像光谱仪(IRIS)观测到的\ion{Si}{4} ~1394~1394~ 1394谱线,研究了过渡区CHs和QS的异同。我们发现,\ion{Si}{4}强度在CH中获得的低于QS中获得的区域具有相同的磁通量密度。此外,CH和QS之间的强度差异随着磁通量的增加而增加。对于相同磁通量密度的区域,QS谱线轮廓比CH谱线轮廓红移更多。此外,与QS不同,CH中测量的蓝移显示出随着磁通量密度的增加而增加。QS和CHs中的非热速度随磁通量的增加而增加。然而,在QS和CH中没有观察到显著差异,尽管在小通量密度下有小的偏差。利用这些结果,我们提出了一个统一的模型,在QS和CH的日冕加热和太阳风的形成。
2020-11-19 astro-ph.SR
The effect of limited spatial resolution of stellar surface magnetic field maps on MHD wind and coronal X-ray emission models
本文研究了$5°$尺度和较小尺度太阳表面磁场图的空间分辨率对全球磁流体动力学太阳风模型和日冕加热和X射线发射模型的影响。我们比较驱动的解决方案,由低分辨率的威尔科克斯太阳天文台磁地图,相同的地图与空间分辨率人为增加的细化算法,和高分辨率的太阳和日光层天文台迈克尔逊多普勒成像仪地图。我们发现风结构和X射线形貌都受到精细尺度表面磁结构的影响。此外,X射线形态主要由较小尺度上混合极性之间的闭环结构控制,并且在高分辨率图和低分辨率图之间显示出显著变化。我们的结论是,冠状X射线发射的三维建模有更大的表面磁场空间分辨率的要求比风建模,可以是不可靠的,除非占主导地位的混合极性磁通量是正确的解决。
2012-12-10 astro-ph.SR
The Role of Coronal Hole and Active Region Boundaries in Solar Wind Formation
日出观测提供了太阳外流的新视角。这些研究特别侧重于从活动区域边缘发出的气流。这些流动是长期的,似乎在每一个活跃地区都有某种程度的存在。测得的流量值在几十km/s $^{-1}$和200 km/s $^{-1}$之间。人们提出了各种解释来解释这些流动,包括重联、波和压缩。在冕洞中也观察到了外流,本文将讨论这些外流以及冕洞与活动区的相互作用。虽然从平静太阳到活跃区域的所有区域都观察到了流出的等离子体,但尚不清楚这些等离子体对太阳风的贡献有多大。我将讨论各种试图证明流出的等离子体形成太阳风的一部分。
2012-01-23 astro-ph.SR
Evolution of Coronal Mass Ejections in Different Data-Driven Solar Wind Conditions
University of Michigan(密歇根大学);Boston University(波士顿大学)
本研究通过不同数据驱动模型驱动AWSoM,探讨输入磁场图谱对CME传播的影响,揭示不同输入条件对日冕物质抛射演化的重要性。
2026-02-02 astro-ph.SR
Influence of Non-Potential Coronal Magnetic Topology on Solar-Wind Models
通过比较低日冕磁场的磁摩擦模型和位场源面模型,我们研究了非位磁结构对经验太阳风模型的可能影响。这些经验模型(如Wang-Sheeley-Arge)仅从低日冕的磁场结构来估计太阳风速度的分布。我们的模型计算在太阳表面和2.5太阳半径之间的域,并使用Schatten电流片模型扩展到0.1 AU。非势场具有比势场更复杂的磁骨架和准分界线结构,导致太阳风速度代理函数中的子结构不同。它包含扭曲的磁结构,可以扰动从日光层电流片底部向下追踪的分界线表面。两种模型之间的一个显著差异是在非电势模型中开放的磁通量更大。使用现有的经验公式,这会导致更高的预测风速有两个原因:部分原因是磁通量管膨胀不快的高度,但更重要的是,因为更多的开放磁力线更远离冕孔边界。
2015-11-02 astro-ph.SR
Active region upflows in various coronal structures and their coupling to the lower atmosphere
本研究针对活动区东西两侧不同磁拓扑的日冕上升流,结合多卫星观测与PFSS磁场外推,发现二者由日冕重联压力不平衡驱动且由伪冕流连接,东侧低层过渡区质量流对日冕上升流呈被动响应,为慢太阳风起源研究提供新观测依据。
2025-09-02 astro-ph.SR
A turbulence index independent framework for deriving solar wind speed and coronal electron density from radio spectral broadening
Indian Institute of Technology Indore(印度印多尔理工学院);Indian Space Research Organization, Vikram Sarabhai Space Centre(印度空间研究组织,维克拉玛·萨拉巴伊航天中心);University of Kerala(喀拉拉大学);The University of Tokyo(东京大学);Kyoto Sangyo University(京都产业大学)
本文提出一种不依赖湍流指数的框架,通过航天器无线电信号频谱展宽同时推导近日区域的日风速度和日冕电子密度,适用于多种无线电频率,验证了日冕模型和在 situ 观测的一致性。
2026-03-24 astro-ph.SR
Testing Models of Accretion-driven Coronal Heating and Stellar Wind Acceleration for T Tauri Stars
经典的金牛T型星是主序前的天体,同时经历吸积、风外流和日冕X射线发射。来自磁层吸积流的等离子体对恒星表面的影响可能是这些恒星上层大气中能量和动量的主要来源。本文提出了一套模型的动力学和加热的三个不同的地区的金牛座T星的吸积影响:(1)直接下方的磁层吸积流的冲击等离子体,(2)恒星风,加速沿开放的磁通量管,(3)封闭的磁回路,类似于太阳的日冕活动区。对于环,日冕加热的自洽模型来自太阳场线缠结和湍流耗散的数值模拟。对金牛座-御夫座恒星形成区的14颗观测良好的恒星的性质建立了独立的模型。平均而言,风质量损失率的预测略低于观测值,这表明盘风或X风也可能有助于测量的外流。然而,对于某些恒星,模拟的恒星风似乎对测量的质量通量有很大的贡献。对激波和环的X射线光度的预测与现有的观测结果基本一致。吸积率最高的恒星往往具有由高温(5-10 MK)环主导的X射线光度。吸积率较低的恒星的X射线光度主要由较冷的吸积激波所控制。
2009-10-14 astro-ph.SR
Plasma Properties, Switchback Patches and Low $α$-Particle Abundance in Slow Alfvénic Coronal Hole Wind at 0.13 au
帕克太阳探测器(PSP)的任务提供了一个独特的机会,研究近太阳太阳风比以往任何航天器。在其第四次和第五次与太阳相遇期间,PSP具有相同的轨道轨迹,这意味着在相同的纬度和径向距离测量太阳风。我们确定了两个流测量在相同的日心距离($\sim$ 0.13 AU)和纬度($\sim$ -3.5 $^{\circ}$)在这些遭遇,以减少空间演变的影响。通过比较每个流的等离子体,我们确认,他们并不占主导地位的变量瞬态事件,尽管PSP的接近日光层电流片。这两个流是一致的与以前的慢Alfvénic太阳风研究一旦径向效应被认为是起源于南极冕洞边界。我们还表明,这两个流之间的切换属性没有明显的不同。在遭遇5流中观察到低$α$ -粒子丰度($\sim$ 0.6%),这表明某些物理机制必须作用于冕洞边界风,以导致$α$ -粒子耗尽。我们的观察结果可能的解释进行了讨论,但目前还不清楚是否耗尽发生在释放或风的加速。使用通量管参数,我们注意到在这种低速风中$\sim$ 0.6%的$α$粒子丰度可以对应于1 au处$\sim$ 0.9%的丰度。最后,由于这两个流大致对应于一个之字形补丁的空间范围,我们建议,补丁是冕洞风的独特功能。
2021-06-02 astro-ph.SR
Observational Quantification of the Energy Dissipated by Alfvén Waves in a Polar Coronal Hole: Evidence that Waves Drive the Fast Solar Wind
我们提出了一个测量的能量携带和消散的阿尔文波在极冕洞。阿尔文波被认为是加热日冕并驱动太阳风的能源。先前的工作表明,在冕洞中,线宽随着高度的增加而减小,这是波阻尼的特征,但无法量化波损失的能量。这是因为线宽取决于非热速度v_nt和离子温度T_i两者。我们已经实现了一种方法来分离的T_i和v_nt的贡献使用的观察,在低高度的波是无阻尼和离子温度不随高度变化。这使我们能够确定在低高度处波浪携带的能量,该能量与v_nt成比例。我们发现,在2007 - 2009年的太阳活动极小期,存在的初始能流密度为6.7 +/- 0.7 x 10^5 erg cm^-2 s^-1,这足以加热冕洞并加速太阳风。此外,我们发现,大约85%的这种能量耗散低于1.5 R_太阳,足够低的热传导可以传输整个冕洞的能量,加热它和驱动快速的太阳风。剩余的能量与模型显示的为快速太阳风提供音速点以上的扩展加热所需的能量大致一致。我们还研究了T_i,发现T_i随离子种类的不同而在1 - 2 MK的范围内。
2013-08-29 astro-ph.SR
Coronal hole boundaries evolution at small scales: II. XRT view Can small-scale outflows at CHBs be a source of the slow solar wind?
我们开发了一个自动化的程序,用于识别瞬态增亮的图像从X射线望远镜上的日出采取与铝聚过滤器在赤道日冕洞,极地日冕洞,和安静的太阳和没有瞬态日冕洞。我们发现,与安静的太阳相比,冕洞的边界是丰富的增亮事件,包括封闭的磁场结构存在的冕洞内的区域。对这些增亮的视觉分析显示,其中约70%位于赤道、极地和瞬态冕洞及其边界,显示出扩张的环结构和/或准直流出。在安静的太阳中,只有30%的亮区显示出流动,其中大部分似乎被封闭的磁场线包含在日冕中。这有力地表明,同空间开放和封闭的磁场线的磁重联为等离子体流出到大的距离创造了必要的条件。喷射的等离子体总是源自预先存在的或新出现的(在X射线温度下)亮点。目前的研究证实了我们的发现,称为日冕亮点的环结构的演变与冕洞边界的小尺度变化有关。环形结构显示出膨胀和喷发,捕获的等离子体因此沿着“准”开放磁场线逃逸。这些喷射似乎是由磁重联触发的,例如所谓的冕洞闭合磁场线(BP)和开放磁场线之间的交换重联。我们认为,这些等离子体外流可能是缓慢的太阳风的来源之一。
2010-02-08 astro-ph.SR
Small-scale Flux Emergence, Coronal Hole Heating, and Flux-tube Expansion: A Hybrid Solar Wind Model
太阳动力学天文台的极紫外线图像经常显示在磁图中看不到少数极性通量的地方存在环状精细结构,这表明在“单极”区域内短暂区域(ER)出现的速度被低估了。假设这一速率是相同的日冕洞内的安静的太阳,我们表明,ER和开放的场线之间的交换重联引起的太阳风能通量超过10 $^5$ erg厘米$^{-2}$ s $^{-1}$和规模作为在日冕底部的场强,与观测一致。除了在低日冕中提供欧姆加热外,这些重连事件可能是Alfv{é}n波的来源,其周期范围从$\sim$ 10分钟的颗粒时间尺度到许多小时的超颗粒/羽流时间尺度,其中一些较长周期的波在外日冕中被反射和消散。渐近风速取决于加热的径向分布,这在很大程度上是由通量管膨胀率控制。沿着与慢风相关的快速发散的通量管,加热很好地集中在音速点内部(1)因为向外传导的热通量密度和外部日冕温度降低,(2)因为净波能通量以与当地阿尔夫速度成比例的速率耗散。在这个“混合”太阳风模型中,重联加热了较低的日冕并驱动了质量通量,而波在更远的距离上将能量和动量传递给外流。
2021-04-08 astro-ph.SR
Detailed imaging of coronal rays with the Parker Solar Probe
宽视场太阳探测器(WISPR)在第一次相遇时,当帕克太阳探测器(PSP)位于0.25天文单位内时,在15 R $_\odot$以下的高度获得了第一批高分辨率的日冕射线图像。我们利用这些显着的图像来揭示日冕射线的结构在尺度上是不容易辨别的图像从近1天文单位。为了分析和解释WISPR观测结果,它在径向和纵向上都迅速演变,我们使用第一次相遇的完整WISPR数据集构建了一个纬度与时间图。从这个地图的开发,也从连续的WISPR图像,我们显示了多个子结构内流光和pseudostreamers的存在。WISPR揭示了流注射线密集部分的精细尺度结构,我们将其确定为通常在太阳风中原位测量的日光层等离子体片的太阳起源。我们利用3D磁流体动力学模型,我们构建合成白光图像来研究WISPR观察到的日冕结构的起源。总体而言,包括航天器对单个日冕结构的相对运动的影响,我们可以解释几个观测特征的WISPR。此外,我们涉及到一些日冕射线在日光层电流片,是从1天文单位未解决的褶皱。其他射线似乎是由于开放的磁通量管固有的不均匀分布而形成的。
2020-02-04 astro-ph.SR physics.space-ph
Backmapping of the High- and Low-latitude Solar Wind under Multiple Heliospheric and Coronal Magnetic Field Configurations
本研究系统评估了两种日球层磁场模型与三种日冕磁场模型组合下的太阳风反向映射,发现简单模型(PFSS+帕克)足以研究极区冕洞风,而低纬/黄道太阳风对模型选择更敏感。
2025-10-24 astro-ph.SR
Coronal sources and in situ properties of the solar winds sampled by ACE during 1999-2008
我们确定了1999-2008年期间ACE航天器采样的太阳风的日冕源,并研究了作为风源函数的现场太阳风特性。采用标准的两步成图技术建立ACE风流经的磁通量管的光球足点。然后将这些足迹放在EIT 284~(TM)图像和光球磁图的背景下,使我们能够将源分为四组:冕洞(CH),活动区(AR),安静太阳(QS)和“未定义”。这种做法也使我们能够建立对太阳活动的反应的分数所占据的每一种太阳风,其速度和O $^{7+}$ /O $^{6+}$的比例在现场测量。我们发现,在最大阶段,大多数ACE风来自AR。在下降阶段,CHs和AR是同样重要的贡献者ACE太阳风。QS的贡献随着太阳活动的减少而增加,并在最小阶段达到最大值,此时QS似乎是ACE风的主要供应商。随着活动的减少,来自所有来源的风都趋于变冷,表现为O $^{7+}$ /O $^{6+}$比率越来越低。另一方面,在每个活动阶段,AR风往往是最慢的,并与最高的O $^{7+}$ /O $^{6+}$的比例,和CH风对应的另一个极端,与QS风之间躺在。仅将相同的分析方法应用于慢风,这里定义为速度低于500 km/s $^{-1}$的风,我们发现,就单个源组的贡献而言,基本上相同的总体行为。这一统计研究表明,QS区是太阳风在最低阶段的一个重要来源。
2015-05-03 astro-ph.SR
Charge States and FIP Bias of the Solar Wind from Coronal Holes, Active Regions, and Quiet Sun
将太阳风等离子体特性与太阳典型区域相结合,可以为各种太阳风模型提供有效的约束和检验。我们研究了起源于不同类型源区的太阳风的统计特征。结果表明,冕洞风速分布呈双峰型,在400 km/s附近出现慢峰,在600 km/s附近出现快峰。太阳风的速度和O 7 +/O 6+离子的比例之间的反相关仍然有效的所有三种类型的太阳风,以及在三个研究的太阳活动周期阶段,即太阳活动的最大,下降和最小。在不同类型的太阳风中,随着太阳风风速的增大,N_Fe/N_O的变幅及其平均值均减小。AR风的N_Fe/N_O范围(0.06-0.40,FIP偏置范围1-7)比CH风的(0.06-0.20,FIP偏置范围1-3)宽,而N_Fe/N_O的最小值(0.06)不随风速的变化而变化,且各源区的N_Fe/N_O最小值相似。波动湍流驱动(WTD)和重联环开放(RLO)模型均能定性地解释CH风的双峰分布以及CH风速度与O 7 +/O 6+的反相关性,而RLO模型能更合理地解释不同太阳风源区的N Fe/N O分布特征。
2017-01-27 astro-ph.SR
Recent Observations of Plasma and Alfvenic Wave Energy Injection at the Base of the Fast Solar Wind
我们采取股票最近的观察,确定情节等离子体加热和注入的Alfvenic能量的基础上快速太阳风(在冕洞)。等离子体加热与色球针状体的出现有关,这些针状体以100 km/s的速度离开太阳低层大气,较热的日冕针状体发出根部加热的辐射特征,迅速达到1 MK的温度。此外,相同的针状体和它们的日冕对应物(“日冕扰动”; PCD)表现出大振幅、高速度、阿尔文(横向)运动,其能量足以将物质加速到高速。我们建议,这些(脱节的)加热和加速组件形成一个一个两冲供应,然后加速,快速太阳风。我们认为这个概念上的一些成分的限制,延长的前提下,缓慢的太阳风,并确定未来的探索途径。
2012-05-16 astro-ph.SR
Automated Coronal Hole Detection using Local Intensity Thresholding Techniques
我们确定冕洞使用直方图为基础的强度阈值技术,并比较其属性快速太阳风流在日光层的三个不同点。阈值技术进行了测试的EUV和X射线图像上使用仪器板载STEREO,SOHO和Hinode。将整张图像转换为Lambert等面积投影图,并将其划分为一系列重叠的子图像,从这些子图像中提取局部直方图。直方图被用来确定低强度区域的阈值,然后使用SOHO/MDI的磁图将其分类为日冕洞或细丝。对于所有三种仪器,发现局部阈值算法以一致的方式成功确定冠状孔边界。冠状孔使用分割算法提取的性能进行了比较,然后在现场测量的太阳风在1 AU的ACE和STEREO。我们的研究结果表明,植根于冕洞的通量管在1 AU内超径向扩展,较大(较小)的冕洞导致较长(较短)的持续时间的高速太阳风流。
2009-05-12 astro-ph.SR
The nascent fast solar wind observed by EIS onboard Hinode
太阳风的起源是空间和太阳物理学中尚未解决的重要问题之一。我们在这里报告的第一个光谱特征的新生快速太阳风的观测基础上的极冕洞,其中补丁的蓝移明显地存在于多普勒谱的日冕发射线与lg(T/K)=6.0的形成温度。相应的上升流与冕洞中的开放场线有关,似乎始于太阳过渡区,并随着温度的升高而变得更加突出。这种依赖于温度的等离子体外流被解释为极冕洞中新生快速太阳风的证据。具有显著上升流的斑块在上过渡区仍然是孤立的,但在日冕中合并,这与太阳风外流由膨胀的磁漏斗引导的情景一致。
2009-12-22 astro-ph.SR
Turbulence-Driven Coronal Heating and Improvements to Empirical Forecasting of the Solar Wind
太阳风的预测模型通常依赖于磁场的简单参数化,而忽略了整个磁场几何形状的影响。在本文中,我们提出了两个太阳风预测模型的结果,考虑了完整的磁场剖面,并包括阿尔文波对日冕加热和风加速的影响。一维MHD代码ZEPHYR自洽地发现太阳风的解决方案,而不需要经验加热功能。本文介绍的另一个1D代码(高效的改进型帕克方程求解工具,TEMPEST)可以作为一个更小的独立代码用于预测管道。TEMPEST是用Python编写的,它将成为一个易于适应和扩展的公共函数库。我们讨论的磁场剖面和性能的太阳风,可用于独立验证预测模型之间的重要关系。ZEPHYR为TEMPEST提供了基础和校准,最终我们将使用这些模型来预测观测结果,并解释由大量太阳风造成的空间天气。我们能够再现与这两种模式的一般的风速在1 AU和通量管膨胀因子的比较中看到的关系。有显着较小的传播比比较两个模型的结果比ZEPHYR和传统的通量管膨胀关系。我们认为,新的代码,TEMPEST,将成为一个有价值的工具,在预测空间天气。
2014-04-23 astro-ph.SR
Solar wind rotation rate and shear at coronal hole boundaries, possible consequences for magnetic field inversions
几个航天器进行的现场测量表明,太阳风经常受到快速远离太阳远距离传播的瞬态结构(磁褶、喷流、波、通量绳)的扰动。帕克太阳探测器探测到在小的日心距离上磁场矢量的频繁旋转,伴随着令人惊讶的大太阳风旋转速率。这种磁场弯曲的物理起源,它们在行星际空间中生存的条件,以及它们与太阳风旋转的关系,都还没有被清楚地理解。我们跟踪测量的太阳风流从航天器的位置下降到太阳表面,以确定其潜在的源区,并使用全球MHD模型的日冕和太阳风,将它们与低太阳日冕的旋转状态。我们确定了太阳日冕的区域,其中太阳风的速度和旋转剪切是重要的和长寿命的,可以有利于磁偏转的发展和它们的传播跨越扩展高度的太阳风。我们发现,日冕旋转是高度结构化的,增强的流动剪切发展的边界附近的冕洞和流光,周围和以上的伪流光,即使当这样的边界与太阳旋转的方向对齐。PSP识别的大部分之字形都映射到这些区域,无论是瞬时磁场连通性还是到达航天器的风流轨迹。这些强剪切区域很可能在很远的距离上给太阳风留下印记,并增加慢速太阳风的横向速度变化。模拟和连通性分析表明,它们可能是帕克太阳探测器观察到的曲折和尖峰的来源。
2021-04-16 astro-ph.SR