Although the real shapes and trajectories of erupting solar prominences in three dimensions have been intensively studied, the three-dimensional (3D) shapes of stable prominences before eruptions have not been measured accurately so far. We intend to make such a measurement to constrain 3D prominence models and to extend our knowledge of prominences. Using multiperspective observations from the Atmospheric Imaging Assembly on board SDO and the Extreme Ultraviolet Imager on board STEREO, we reconstructed 3D coordinates of three stable prominences: a quiescent, an intermediate, and a mixed type. Based on the 3D coordinates, we measured the height, length, and inclination angle of the legs of these prominences. To study the spatial relationship between the footpoints of prominences and photospheric magnetic structures, we also used the Global Oscillation Network Group H alpha images and magnetograms from the HMI on board the SDO. In three stable prominences, we find that the axes of the prominence legs are inclined by 68 degrees on average to the solar surface. Legs at different locations along a prominence axis have different heights with a two- to threefold difference. Our investigation suggests that over 96% of prominence footpoints in a sample of 70 footpoints are located at supergranular boundaries. The widths of two legs have similar values measured in two orthogonal lines of sight. We also find that a prominence leg above the solar limb showed horizontal oscillations with larger amplitudes at higher locations. With a limited image resolution and number of cases, our measurement suggests that the legs of prominences may have various orientations and do not always stand vertically on the surface of the sun. Moreover, the locations of prominence legs are closely related to supergranules.
Twisting/Swirling Motions During a Prominence Eruption as seen from SDO/AIA
利用太阳动力学天文台(SDO)上的大气成像组件(AIA)的不同通道观测了太阳西北侧的一个静止日珥。我们报告和分析扭曲/旋转运动期间和之后的突出爆发。我们将观察到的旋转运动分成小尺度和大尺度。小尺度的旋转运动表现在日珥的倒钩上,而大尺度的旋转则表现为日珥爆发时的横摇运动。我们注意到日珥的两个足点都是逆时针方向旋转的。我们认为,在两个足点相似的旋转感导致日珥爆发。日珥在南足点附近的爆发是不对称的,这可能是由于南足点附近的质量分布和空洞位置不均匀造成的。此外,我们还研究了日珥爆发后等离子体在日珥空腔中沿不同圆周路径的涡旋运动。沿不同圆周路径运动的等离子体的旋转速度估计为$\sim$ 9-40 km s $^{-1}$。这些涡旋运动可以用日珥空腔中扭曲的磁场线来解释。最后,我们观察到日珥中建立的扭曲,被日冕物质抛射(CME)带走,如在太阳和日光层天文台(SOHO)上的大角度光谱日冕物质抛射(LASCO)中所看到的。
Dynamics of a solar prominence tornado observed by SDO/AIA on 2012 November 7-8
我们使用太阳动力学天文台/大气成像组件在2012年11月7日至8日期间获得的171,304,193和211个谱线的时间序列来研究日珥龙卷风的详细动力学。龙卷风最早出现在07年11月08:00 UT,近地面,逐渐上升的平均速度$\sim$ 1.5 km s $^{-1}$,并持续超过30小时。时间-距离图显示两种模式的准周期性横向位移的龙卷风轴的周期为40和50分钟,在不同的阶段的龙卷风的发展。第一种模式发生在上升阶段,可以用扭曲龙卷风的向上运动来解释。第二种模式发生在演化的后期,此时龙卷风已经停止上升,可能是由龙卷风中的MHD扭结波或两个龙卷风线绕着一个共同的轴旋转引起的。后一种假说得到了以下事实的支持:龙卷风在准周期阶段有时表现出双重结构。211和193的谱线显示日珥/龙卷风上方有一个日冕空洞,它在世界时$\sim$ 13:00开始膨胀,并持续上升到太阳边缘上方。龙卷风最终变得不稳定,并于11月8日15:00(世界时)与相应的日珥一起爆发为日冕物质抛射(CME)。空洞和与龙卷风相关的日珥演化的最后阶段类似于磁爆发模型。另一方面,扭折不稳定性可能会破坏扭曲龙卷风的稳定性,因此日珥龙卷风可以作为日冕物质抛射的前兆。
Disambiguation of Vector Magnetograms by Stereoscopic Observations from the Solar Orbiter/Polarimetric and Helioseismic Imager (PHI) and the Solar Dynamic Observatory (SDO)/Helioseismic and Magnetic Imager (HMI)
SDO/AIA Detection of Solar Prominence Formation within a Coronal Cavity
我们报告的第一个分析SDO/AIA观测的形成一个静止的极冠突出的冕腔。He II 304 He(log T_{max} ~ 4.8 K)数据显示,由于等离子体的垂直引流和横向输送,日珥逐渐消失,约12小时后形成新的日珥。在日珥形成之前,在冕腔的中心区域会出现明亮的发射“云”。云的峰值亮度在时间上从Fe XIV 211通道,通过Fe XII 193通道,到Fe IX 171通道逐渐移动(log T_{max}分别为6.2,6.1,5.8 K),同时高度降低。过滤器比分析估计的云在腔中的初始温度约为log T \sim 6.25 K的冷却随着时间的推移的证据。随后日珥的增长伴随着211通道中空洞的变暗。这些观测结果暗示了通过冕腔中热等离子体的原位冷凝形成日珥的可能性,支持了日冕磁通量绳中磁热对流的拟议过程。
Plasma diagnostic in eruptive prominences from SDO/AIA observations at 304 Å
上下文理论计算表明,当太阳辐射离开太阳表面时,它们的辐射输出会受到多普勒变暗或变亮效应的影响。目标。在本文中,我们询问是否可以在304 Å处电离氦第一共振线的极紫外(极紫外)观测中发现喷发日珥辐射输出变化的观测特征。我们还调查这些意见是否可以用来执行一个诊断的等离子体的爆发日珥。方法.我们首先在SDO/AIA数据库中查找合适的事件。任意选择的功能在304通道的强度的变化进行了研究,作为一个函数的速度在天空的平面。然后将这些结果与He II 304共振线的强度的新的非LTE辐射转移计算进行比较。结果我们发现,在这里研究的四个爆发的连续性的各个部分的强度的观测有时是一致的多普勒调光效应的He II 304的谱线。然而,在某些情况下,观察到304通道中的强度随速度增加,这与单独从多普勒调光效应所预期的相反。非LTE模型的使用,使我们能够解释不同的行为的强度的变化,在等离子体参数内的突出,特别是柱质量的等离子体和它的温度。结论.这里使用的非LTE模型比以前的计算中使用的模型更现实。他们能够从本研究中分析的SDO/AIA中定性重现观测范围。由于非LTE模型,我们可以从SDO/AIA在304 ° C的观测中推断出喷发过程中的等离子体参数。
Tornado-Like Evolution of A Kink-Unstable Solar Prominence
我们在2014年11月1日报道了一个静止日珥的龙卷风状演变。日珥的东段首先缓慢上升,转变成一个高出边缘约150毫米的拱形结构;然后,拱在左手方向上适度地扭动,而原本黑暗的日珥物质在Fe IX 171~ 175的通带中发射,在翘曲拱的东边缘出现了辫状结构,辫状结构的解体与EUV的瞬时增亮有关,有助于形成幕状结构(CLS)。如果从上面看,CLS由无数绕垂直方向逆时针旋转的线状环组成。观察到加热的突出物材料沿着这些环滑动并落在细丝通道外部。龙卷风最终解体,剩余的物质沿着一个大约一整圈的左旋螺旋路径飞行,通过立体重建证实,进入日珥稳定的西部部分的空腔。我们认为日珥的龙卷风状演化是由螺旋扭折不稳定性控制的,而CLS是通过日珥场和上覆日冕场之间的磁重联形成的。
Propagating Waves Transverse to the Magnetic Field in a Solar Prominence
我们报告了一组不寻常的观测波在一个大的日珥柱,其中包括脉冲传播垂直于日珥磁场。2012年10月10日,我们用太阳动力学天文台(SDO)的大气成像组件(AIA)在EUV中观察到一个巨大的静止日珥,而只有一部分,即柱,这是日珥的一个脚或倒钩,用日出太阳光学望远镜(SOT)(Ca II和Hα系),Sac峰(Hα、Hβ和Na-D线),Themis(“Télescope Héliographique pour l' Etude du Magnétisme et des Instabilités Solaires”)与MTR(MultiTi-Raies)分光偏振计(He D_3线)。THEMIS/MTR数据表明,柱中的磁场基本上是水平的,并且在光学域中的观测显示出大量水平对齐的特征,其尺度比柱整体小得多。这些数据是一致的冷日珥等离子体被困在水平场线的倾角模型。SOT和Sac Peak在4小时观测期间的数据显示,垂直振荡表现为波脉冲。这些脉冲,其中包括多普勒签名,垂直移动,垂直于磁场方向,沿着薄准垂直列在更广泛的支柱。脉冲的传播速度约为10 km/s,周期约为300 sec,波长约为2000 km。我们解释这些波的快速磁声波,并讨论可能的波驱动程序。
Direct Observations of Magnetic Reconnection Outflow and CME Triggering in a Small Erupting Solar Prominence
我们研究了2014年5月1日01:35 UT发生的一次小日珥喷发,并由太阳动力学天文台(SDO)的界面区成像光谱仪(IRIS)和大气成像组件(AIA)观测到。爆发前和爆发后的图像是由日之上的X射线望远镜(XRT)拍摄的。在爆发前,日珥上方存在一个圆顶状的结构,以日冕雨为分界。随着喷发的进行,我们发现了日珥磁场和上覆磁场重连的证据。在AIA和IRIS中可以看到快速流动,表明重新连接流出。在AIA 171 A通道中,沿一条可能重新连接的磁力线观测到了~300 km s $^{-1}$的天平面流。IRIS探测到与AIA气流一致的、约200 km s $^{-1}$的间歇性快速视线气流。差分排放测量计算表明,加热的快速流动的起源。喷发后的XRT图像显示,热环可能是由于重新配置的磁场在喷发和随后的加热等离子体在这些环路。虽然有证据表明在爆发期间日珥上方的重连,但IRIS的高空间分辨率图像显示了日珥下方的潜在重连地点。对爆发日珥的高度-时间分析表明,日珥的初始上升速度为~0.4 km/s $^{-1}$,随后迅速加速,最终速度为~250 km/s $^{-1}$。在这两个阶段之间的过渡期间,IRIS的亮度表明,爆发的快速部分的爆发触发器可能是一个系绳切割机制,而不是突破机制。
Stereoscopic Observation of Slipping Reconnection in A Double Candle-Flame-Shaped Solar Flare
2011年1月28日的M1.4耀斑在衰变阶段表现出两个并排的蜡烛火焰形状的耀斑环系统,位于一个更大的尖形结构下方,正如太阳动力学天文台(SDO)在西北太阳边缘观测到的那样。北环系统在南环系统内的耀斑开始后变亮,但所有三个尖形结构的特征是温度约为10 MK,比下面的拱形环更热。日地关系天文台(STEREO)的“Ahead”卫星提供了一个俯视图,其中耀斑后的环依次变亮,一端固定,另一端明显向东滑动。通过在EUV中执行耀斑后回路的立体重建并绘制出磁连通性,我们发现耀斑后回路的足迹沿着分离两个回路系统的双曲通量管(HFT)的足迹滑动,并且重建的回路与从相同的HFT足迹开始追踪的磁场线具有相似性,其中场线相对灵活。这些结果有力地支持了在HFT处的滑动磁重联。滑动重联可能是由耀斑触发的,并表现为传播昏暗之前,环滑移被观察到。它可能有助于在Fe XVI 33.5 nm,这是甚至高于其主相对应的后期峰,也可能发挥作用的密度和温度不对称性,通过热传导在北环系统中观察到。
Solar Magnetized Tornadoes: Rotational Motion in a Tornado-like Prominence
Su等人在2012年提出了一种新的解释,认为细丝的形成和喷发是由表面上的漩涡驱动的旋转磁性结构。当这些结构出现在边缘上方时,它们被认为是类似龙卷风的风暴。它们可能作为等离子体的来源和细丝的扭曲起着关键作用。然而,没有观测成功区分旋转运动的磁结构在龙卷风般的湍流从其他运动,如振荡和逆流等离子体流。在这里,我们报告的证据旋转运动在一个龙卷风般的突出。两条日冕线的光谱观测是由一个专门设计的Hinode/EIS观测程序获得的。这些数据揭示了在日珥腿中存在冷的和百万度的热等离子体,支持所谓的“日冕过渡区”。日珥两侧相反的速度和它们持续的时间演化,以及SDO/AIA暗结构中明显的周期性运动,表明冷、热等离子体都有一个旋转运动,速度为$\sim$ 5 km s $^{-1}$ .
Determination of Acceleration from 3D Reconstruction of Coronal Mass Ejections Observed by STEREO
我们采用了三维(3D)重建技术,第一次研究6个日冕物质抛射(CME)的运动学,使用从COR1和COR2 coronagraphs上获得的双STEREO航天器的图像,也与其中三个使用的图像从极紫外成像仪(EUVI)的爆发性喷发(EP)。一个功能的EP和前缘(LE)的所有CME的识别和跟踪的图像从两个航天器,和立体重建技术被用来确定这些功能的三维坐标。真速度和加速度是从日冕物质抛射特征的真高度的时间演变来确定的。我们在三维中对日冕物质抛射运动学的研究表明,日冕物质抛射前缘通常在2R $_\{odot}$以下经历最大加速度。与耀斑和日冕物质抛射有关的日冕物质抛射的加速度剖面表现出不同的行为。虽然CME不与双折射显示出双峰加速配置文件,那些与双折射没有。在研究中,三个相关的双折射中的两个显示出高且不断上升的加速度值,其距离几乎为4R $_\{odot}$,但相应的CME LE的加速度没有显示出相同的行为,这表明两者可能并不总是由相同的机制驱动。其中一个日冕物质抛射虽然与C级耀斑有关,但却显示出异常高的加速度,超过了1500 m s $^{-2}$。因此,我们的研究结果表明,只有耀斑相关的CME经历剩余加速,这表明通量注入理论模型适用于耀斑相关的CME,但EP相关的CME应考虑不同的机制。