The Relation between the Radial Temperature Profile in the Chromosphere and the Solar Spectrum at Centimeter, Millimeter, Sub-millimeter, and Infrared Wavelengths
从毫米波段到紫外波段的太阳观测表明,在光球层和色球层之间存在一个温度极小值。根据半经验模型的分析,这一点位于光球上方约500公里处。这些模型的一致性已通过毫米波到红外观测进行了检验。在目前的工作中,我们表明,在厘米,亚毫米和红外波长的亮度温度附近的温度最低值的理论径向温度分布的变化的影响,但毫米波长的发射保持不变。我们在光球上方500到1000公里处发现了一个区域,在这项工作中研究的频率下,该区域对观测仍然是隐藏的。
2014-01-25 astro-ph.SR
A Potential New Mechanism for the Butterfly Diagram of the Solar Cycle: Latitude-dependent Radial Flux Transport
太阳活动周的蝴蝶图是太阳黑子出现纬度随太阳活动周的演变而向赤道迁移的过程。揭示蝴蝶图的机制对于理解太阳和恒星发电机至关重要。对流区底部的赤道向纬向流被认为是形成蝶形图的原因。然而,日震学研究表明,有争议的形式的流动,甚至目前的极向流的基础上的CZ,这提出了一个很大的挑战,被广泛接受的机制。这促使我们在本研究中提出一种新的机制。使用数据驱动的Babcock-Leighton型发电机模型,我们进行了数值模拟,探讨如何纬度依赖的径向通量输送影响的纬向迁移的环向场,在不同的纬向流剖面。结果表明,当高纬极向场的径向输送足够快时,高纬新周期的环向场比低纬早产生,反之亦然。因此,蝴蝶图被建议对应于由于极向通量的纬度依赖的径向传输的环向场的时间和纬度依赖的再生。
2022-12-02 astro-ph.SR
Radial Differential Rotation of Solar Corona using Radio Emissions
本文通过分析1994年7月至1999年5月期间15个不同频率(275-1755 MHz)的太阳射电辐射数据,研究了日冕自转的可能径向变化。我们使用了一个时间序列的磁盘集成无线电流量每天记录在这些频率通过射电望远镜位于天文台的Jagellonian大学在克拉科夫。不同频率的辐射来自日冕的不同高度。现有的模型表明,其起源高度范围从近$\sim12,000$ km(以275 MHz发射),低于高达$\sim2,400$ km(以1755 MHz发射)。在用于研究的时间序列中存在一些数据缺口,因此我们使用Lomb-Scargle周期图(LSP)进行统计分析。该方法成功地估计了时间序列中存在的周期性,即使有这样的数据缺口。通过LSP估计的旋转周期显示的旋转周期的变化,这是与早期报道的估计使用自相关技术进行比较。目前的研究表明,一些相似之处,以及与先前报道的研究矛盾。对太阳自转周期的径向变化和时间变化进行了讨论。
2021-05-27 astro-ph.SR
Why are non-radial solar eruptions less frequent than radial ones?
针对光球磁通量普遍不对称但非径向太阳爆发占比低的反直觉现象,通过双极场数值模拟发现不对称性会降低磁场非势性与重联效率、削弱爆发强度甚至抑制爆发,从而解释非径向爆发频率更低的原因。
2024-06-24 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 radial profile of the inner heliospheric magnetic field as deduced from Faraday rotation observations
利用日冕等离子体遮蔽的河外射电源的偏振辐射的法拉第旋转测量(RM)来推断太阳活动极小期附近的日球层内磁场的径向分布。通过反演LASCO/SOHO偏振亮度(PB)的数据在1997年5月的观测期间,我们检索的电子密度分布沿视线的来源,从而使解开两个等离子体的属性,有助于观察到的RM。通过将观测到的RM值与日冕磁场径向分量的幂律模型的理论预测值进行比较,并采用最佳拟合方法,我们发现,在大约5到14个太阳半径的高度范围内,内日球层磁场的径向分量可以很好地近似为B_r = 3.76 r^{-2.29} G。最后,我们的分析表明,从威尔科克斯太阳天文台(WSO)的位场源表面(PFSS)模型的径向计算,假设径向场在光球和源表面位于R_{ss} = 2.5太阳半径,是太阳极小期附近的首选。
2013-03-26 astro-ph.SR
Multiplicity among solar-type stars IV. The CORAVEL radial velocities and the spectroscopic orbits of nearby K dwarfs
上下文双星的统计性质是理解其形成过程的线索。在邻近的G型恒星中进行了径向速度测量,结果于1991年发表。目标。径向速度测量的调查已扩大到K型星。方法.用分光速度计CORAVEL(Correlation Radial VELocities)观测了261颗K型星的样本。那些径向速度可变的恒星是根据P(chi ^2)检验探测到的。由此导出了分光双星的轨道根数。结果双星的统计特性是从这些观测中得出的,并于2003年发表。我们提出的目录的径向速度测量与CORAVEL获得的所有K星的调查和34个光谱系统推导出的轨道要素。此外,该目录还载有8个G型分光双星,自1991年以来又对它们进行了测量,并首次对它们的轨道要素进行了修订或推导。
2018-08-14 astro-ph.SR
Statistical Energy Budget of the Solar Wind with Parker Solar Probe and Solar Orbiter : 1 - Unbalanced Total Energy Radial Evolution
University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校);Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎天文台,巴黎文理研究大学,法国国家科学研究中心,索邦大学,巴黎大学);IRAP, Observatoire Midi-Pyrénées, Université Toulouse III - Paul Sabatier, CNRS(红外与射电天文研究所,南比利牛斯天文台,图卢兹第三大学-保罗·萨巴蒂尔大学,法国国家科学研究中心);Imperial College London(帝国理工学院)
该研究利用帕克太阳探测器与太阳轨道器的观测数据,检验大尺度非线性理想MHD能量收支的有效性,发现14至203太阳半径间总能量增56%,暗示理论或忽略太阳风加速的重要能量项。
2026-09-01 astro-ph.SR
Radial velocity precision of ESPRESSO through the analysis of the solar twin HIP 11915
不同的恒星现象会影响径向速度(RV),导致变化大到足以使其难以识别行星信号的恒星变化。由恒星振荡和颗粒化引起的RV变化可以通过一些方法来减小,但由于恒星活动区的存在,旋转调制的磁活动对RV的影响很难校正。新的仪器有望提高一个数量级的精度,从大约1米/秒,到大约10厘米/秒。在这种情况下,我们报告了我们的第一个结果,从24光谱ESTO/VLT观测太阳双星HIP 11915,分布在60个夜晚。我们使用高斯过程方法,发现HIP 11915的RV残余RMS散射约为20 cm s $^{-1}$,代表ESTERO性能的上限。
2021-08-09 astro-ph.SR
Radial Evolution of Near-Sun Magnetic Switchbacks Alfvenicity, Occurrence Rate, and Size
Auburn University(奥本大学);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
研究近太阳磁折返的阿尔文icity、发生率和尺寸的径向演化,通过构建目录统计分析,发现其随径向距离、太阳活动等变化,且有各向异性,揭示了折返斑块形成及演化规律与太阳风条件的关系。
2026-07-14 astro-ph.SR
Study on the Temporal Evolution of the Radial Differential Rotation of Solar Corona Using Radio Emissions
本研究利用RSTN的多频率射电通量数据,通过集合经验模态分解和小波分析,揭示了1989-2019年日冕径向较差自转的时间演化规律,验证其长时间尺度存在性,明确自转速率与频率、高度的关系,并证明EEMD方法的有效性。
2024-11-27 astro-ph.SR
Inference from adiabatic analysis of solar-like oscillations in Red giants
CoRoT和KEPLER在许多红巨星中清楚地探测到径向和非径向太阳样振荡,为对此类恒星结构的地震推断铺平了道路。我们提出了一个概述的性质的绝热频率和频率分离的径向和非径向振荡模式,突出它们的检测如何允许更深入地了解红巨星的内部结构的属性。在我们的研究中,我们考虑了不同演化阶段的红巨星模型,以及不同质量和化学成分的红巨星模型。我们描述了径向模和非径向模计算的大小分离是如何依赖于恒星的整体参数和演化状态的,并将我们的理论预测与第一批KEPLER数据进行了比较,最后,我们发现偶极模的性质构成了一个很有前途的红巨星演化状态的地震诊断。
2010-12-20 astro-ph.SR
Chromospheric Polarization in the Photospheric Solar Oxygen Infrared Triplet
我们提出了多层次的辐射转移建模的散射偏振在太阳O I红外三重态777 nm左右。我们证明了在太阳盘面上观察到的散射偏振模式形成于色球层,远高于光球区域,那里是大部分出射强度分布的起源。通过Hanle效应研究了偏振模式对太阳大气热结构和弱磁场(0.01 - 100 G)的敏感性,表明氧红外三重态的散射偏振信号编码了太阳色球层磁性的信息.
2015-07-13 astro-ph.SR
On the Radial Evolution of the Solar Wind : The Source Alignment Method Applied to Parker Solar Probe and Solar Orbiter Observations
Space Sciences Laboratory, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校空间科学实验室);Department of Physics, University of California, Berkeley(加州大学伯克利分校物理系);LIRA, Observatoire de Paris, Université PSL, CNRS, Sorbonne Université, Université de Paris(巴黎天文台,PSL大学,CNRS,索邦大学,巴黎大学 LIRA);Laboratoire Cogitamus(Cogitamus 实验室);IRAP, Université de Toulouse, CNRS, CNES(图卢兹大学 IRAP,CNRS,CNES);Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所)
研究通过源对齐方法分析帕克太阳探测器和太阳轨道器观测数据,发现太阳风在径向方向上加速显著,电子温度和等离子体密度与速度呈反相关。
2026-05-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar rotation inferred from radial velocities of the sun-as-a-star during the 2012 May 21 eclipse
为了考察日本冈山天文台在2012年5月21日日食期间,通过观测太阳作为一颗恒星,可以获得多少纯光谱学的太阳自转信息,我们研究了基于一组184个高色散光谱的碘电池技术的径向速度(V_r)的变化。结果表明,V_r(t)反映了由日面可见度随时间变化引起的特征变化(Rossiter-McLaughlin效应)。通过将观测到的V_r(t)曲线与理论曲线进行比较,我们发现,尽管A和B的单独测定是不可能的,但关系式B = -5.5 A + 77给出了最佳拟合,其中理论曲线是用与纬度(psi)相关的太阳自转定律omega(psi)= A + B sin ^2(psi)(deg/day)模拟的。由于这个关系与已知的太阳真实值(A = 14.5,B = -2.8)一致,我们可以说我们的分析得到了令人满意的结果。如果有足够高的时间分辨率的光谱,这个结果可能提供一个在食期间从径向速度研究中获得食双星恒星自转有用信息的前景。
2014-11-06 astro-ph.SR
Features of the Galactic Cosmic Ray Anisotropy in the Solar Cycle 24 and Solar Minima 23/24 and 24/25
研究了漂移效应在银河宇宙线各向异性时间变化中的作用以及日球磁场扇形结构对银河宇宙线各向异性的影响,分析了2007-2009年第24太阳活动周和23_24太阳活动极小期以及2017- 2019年第24_25太阳活动极小期的银河宇宙线各向异性。2018年使用全球网络的数据中子。利用谐波分析方法计算了日球磁场不同扇区(正方向为正,负方向为负)的GCR各向异性的径向分量和切向分量。我们比较了GCR各向异性的分析,使用不同的评价平均GCR的刚度相关的中子监视器观测。然后用径向和切向分量来表征日球层中GCR的调制。我们发现,在2007-2009年的太阳极小期23_24,当为负值时,漂移效应在径向分量的变化中并不明显,即漂移效应被发现在2007-2009年的GCR各向异性的径向分量中产生4%的变化。因此,在2007-2009年,扩散主导的GCRs传输模型更容易接受。反过来,在2017-2018年的太阳极小期24_25附近,当为正值时,漂移效应明显可见,并在2017-2018年的GCR各向异性的径向分量中产生40%的变化。因此,在2017-2018年期间,具有明显漂移的扩散模型是可以接受的。这一结果与GCRs调制漂移理论相一致,即在负(正)极性周期中,GCRs的漂移流指向(远离)太阳,从而引起GCRs径向各向异性的22年周期变化。
2021-04-22 astro-ph.SR
The magnetically quiet solar surface dominates HARPS-N solar RVs during low activity
本研究利用SDO/HMI图像提取并移除磁活动引起的视向速度信号,发现磁宁静太阳表面的视向速度变异(RMS约1 m/s)在低活动期占主导,且与超米粒组织模拟一致,是探测地球双胞胎的关键障碍。
2023-11-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
The radial variation of the solar wind turbulence spectra near the kinetic break scale from Parker Solar Probe measurements
在这项研究中,我们研究的惯性和耗散范围指数的径向依赖性,以及分离的惯性和耗散范围的行星际磁场波动的功率密度谱的光谱中断使用{ \it帕克太阳探测器}数据从第五次太阳相遇之间的$\sim$ 0.1和$\sim$ 0.7 au。推导出的破裂波数比较合理,以及与以前的估计在较大的径向距离,是一致的热质子的Alfvénic波动的陀螺共振阻尼。我们发现惯性标度幂律指数在大约-1.65和-1.45之间变化。这与Kolmogorov(-5/3)或Iroshnikov-Kraichnan(-3/2)值一致,具有非常弱的径向依赖性,可能暗示光谱变得更陡峭更接近太阳。然而,耗散范围幂律指数明显依赖于径向距离(和湍流年龄),从0.7天文单位(4天)附近的-3下降到0.1天文单位(0.75天)附近的-4 [ $\pm$ 0.3]。
2022-12-05 astro-ph.SR physics.space-ph
Causal Interaction between the subsurface rotation rate residuals and radial magnetic field in different timescales
本文研究了Schwabe和准两年振荡(QBO)时间尺度上的差分自转速率和径向磁场变化的存在、时空特征和演化。为了实现这些目标,我们使用的旋转速率残差和径向磁场数据从迈克尔逊多普勒成像仪的太阳和日光层天文台和日震和磁成像仪的太阳动力学天文台,从1996年5月至2020年8月,分别涵盖太阳活动周期23和24。假设径向表面磁场是非局部的,并且差分旋转围绕赤道对称,我们的结果表明,施瓦贝循环的源区被限制在整个对流区的$\sim$ 30 $^{\circ}$ N和S之间。对于QBO的源区,我们的结果表明它低于0.78 R $_{\odot}$。
2021-12-13 astro-ph.SR
Polarity Reversal of the Polar Magnetic Fields in Solar Cycle 25
National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学);China Meteorological Administration(中国气象局);Innovation Center for FengYun Meteorological Satellite(风云气象卫星创新中心)
利用Hinode卫星矢量磁图数据,研究第25太阳活动周极区磁场极性反转时间,发现北、南极区分别于2024年11月和10月反转,北半球反转滞后黑子数峰值约19个月。
2026-06-17 astro-ph.SR
Does the radial-tangential macroturbulence model adequately describe the spectral line broadening of solar-type stars?
在考虑大气湍流对谱线展宽的影响时,径向-切向宏观湍流(RTM)模型被广泛应用于太阳型恒星研究领域。由于该模型假定湍流运动仅限于径向和切向,因此由于投影效应,它具有一个特殊的加宽函数,其宽度非常窄,其有效性尚未在实践中得到证实。为了检验该RTM模型是否能充分反映实际的太阳光球速度场,我们通过分析基于局部平均和高空间分辨率光谱的太阳盘面各点的谱线,对沿视线(V_los)的非热速度色散进行了广泛的研究,并发现了以下结果。首先,从地基低分辨率光谱得到的Vlos中心到边缘的运行是单调的,有轻微的增加趋势,这与从RTM预测的特定趋势(在θ ~45 °处有明显的峰值)相矛盾。第二,由大量高分辨率空间观测数据得到的Vlos值几乎服从正态分布,没有RTM情况下所期望的特殊分布。这两个观测事实表明,实际的太阳速度场并不像RTM中假设的那样简单的二分,而是方向上更加混沌。因此,我们得出结论,RTM是不是一个适当的模型,至少对太阳型恒星,这将显着高估湍流速度色散的一个因素~2。在这方面,经典的高斯宏观湍流模型应该更合理。
2017-03-07 astro-ph.SR
Decoding the Radial Velocity Signatures of Solar Faculae with 3D MHD Simulations
University of Graz(格拉茨大学);Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung(马克斯·普朗克太阳系研究所);University of St Andrews(圣安德鲁斯大学);Kyung Hee University(庆熙大学);Institut de Ciències de l’Espai (ICE, CSIC)(空间科学研究所(加泰罗尼亚高级研究理事会));Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC)(加泰罗尼亚空间研究学院);Flinders University(弗林德斯大学);Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP), University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室)
本文通过3D磁流体动力学模拟研究太阳日冕对径向速度信号的影响,发现日冕位置对径向速度信号有显著影响,并揭示了不同谱线测量中日冕信号的依赖性。
2026-05-21 astro-ph.SR
Variations of the vector magnetic structures in the solar polar regions observed by Hinode
基于Hinode 2012-2021年极区矢量磁场数据,研究发现活动周24期间主导极性磁通在极小期达峰值,总磁通与开放磁力线多于活动周23,并揭示极区局部发电机及磁斑扇形结构。
2025-09-24 astro-ph.SR
Recovery of the Solar Cycle from Maunder-like Grand Minima Episodes: A Quantification of the Necessary Polar Flux Threshold through Solar Dynamo Simulations
本研究通过带随机强迫的数千年太阳发电机模拟,量化了太阳从类蒙德极小期的大极小事件中恢复、重启极性反转所需的极区磁通量阈值,发现大极小期时长与起始速率无关,提出了大极小期恢复的预测方法,同时指出大极小期起始预测仍存挑战。
2025-09-04 astro-ph.SR
Reconstructing the solar integrated radial velocity using MDI/SOHO
用径向速度技术探测系外行星对恒星活动越来越敏感。因此,在研究行星在这些条件下的可探测性时,确定这种活动如何影响径向速度测量至关重要。在以前的工作中,我们模拟了太阳的径向速度上的斑点和plages的影响。我们的目标是比较这个模拟与观测到的径向速度的太阳在同一时期。本文利用MDI/SOHO在一个太阳活动周内获得的多普勒图和磁图,重建了Ni线6768 °的太阳积分径向速度。我们还描述了速度和局部磁场之间的关系来解释我们的结果。我们在局部磁场较大的地方得到了更强的红移(因此,对于较大的磁结构):因此,我们发现在谱斑中对流蓝移的衰减比在网络中更高。我们的研究结果是兼容的衰减约50%时,平均超过plages和网络的蓝移。我们得到一个综合的径向速度与振幅在太阳周期约8米/秒,小尺度的变化类似的模拟结果,一旦他们被缩放到Ni线。观测到的太阳积分径向速度与我们以前的模拟结果在30%以内吻合,验证了模拟的正确性。观测到的振幅证实,在磁区对流蓝移衰减的影响将是至关重要的探测地球质量的行星在宜居带周围的太阳系恒星。
2010-05-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prediction of the Solar Polar Fields in 2026: An Unusually Weak Level Across the Last Five Solar Cycles
School of Space and Earth Sciences, Beihang University(北京航空航天大学空间与地球科学学院);Key Laboratory of Space Environment Monitoring and Information Processing of MIIT(工业和信息化部空间环境与信息处理重点实验室)
本文基于表面磁通量输送模型,预测2026年太阳极场,发现北极场在2026年3月前显著减弱,而南极场保持较弱,对太阳25/26周期极场强度和振幅提出担忧。
2026-03-28 astro-ph.SR
A brief report on statistical study of net electric current in solar active regions with longitudinal fields of opposite polarity
太阳活动区的动力学过程受太阳磁场的控制。到目前为止,利用太阳磁像仪的观测已经为我们提供了太阳光球磁场的矢量分量。光球磁场的两个横向分量使我们能够计算出电流的大小。我们发现,由于纵向磁场的正(负)极性的区域中的电流在一个活跃的区域中有正负符号,然而,净电流被发现是一个数量级小于平均绝对幅度,并有一个首选的符号。特别是,我们已经统计发现,有一个系统的净电流,从地区与负(正)极性的地区,在太阳活动区在北(南)半球的正(负)极性,但在太阳活动极小期,这种趋势是扭转随着时间的推移,在某些纬度。结果表明,在太阳活动区存在极性相反的弱净电流,从而进一步解释了以往研究中发现的半球螺旋度规则。
2013-05-14 astro-ph.SR
From Polarimetry to Helicity: Studies of Solar Magnetic Fields at the Huairou Solar Observing Station
本文简要地介绍了太阳磁场测量中的基本问题和由于太阳大气中谱线辐射传输理论的近似而可能引起的误差来源。本文介绍了中国科学院国家天文台怀柔太阳观测站在磁场测量方面的一些基础研究进展,特别是太阳活动区的磁切变、电流和螺旋度等非势项。讨论了磁场测量中的一些基本问题以及今后研究中面临的挑战。
2019-12-09 astro-ph.SR
Magnetic field and radial velocity fluxes at the initial stages of the evolution of solar active regions based on measurements at the photospheric level
本文利用GONG观测数据分析了2011-2022年间24个太阳活动区,发现磁通量与径向速度通量不平衡强相关,表明磁通量浮现假说不足以完全解释活动区早期演化。
2024-02-21 astro-ph.SR
The Science Case for the $4π$ Perspective: A Polar/Global View for Studying the Evolution & Propagation of the Solar Wind and Solar Transients
为了在CME/CIR传播、它们的相互作用以及周围太阳风的作用和性质的未决问题上取得进展,我们需要在与这些现象的演变时间尺度相匹配的时间尺度(数十分钟至数小时)上,从多个有利位置,对日光层内部进行空间分辨覆盖-原位和(临界)成像。极地的优势是独特的有益的,因为它提供了广泛的覆盖面和独特的视角。最终目标是到2050年实现太阳表面和大气层的完全$4π$覆盖。
2020-09-10 astro-ph.SR
HARPS-N Solar Radial-Velocity Variations Are Dominated By Large, Bright Magnetic Regions
最先进的径向速度(RV)系外行星搜索目前受到恒星磁活动产生的RV信号的限制。我们分析了在卡林顿周期24的下降期间获得的3年内的太阳观测数据,以测试类太阳恒星的RV变化模型。北半球高精度径向速度行星搜索器(HARPS-N)的一个专门建造的太阳望远镜提供了磁盘集成的太阳光谱,从中我们提取RV和$\log{R'_{\rm HK}}$。太阳动力学天文台(SDO)提供磁活动的磁盘分辨率图像。太阳辐射和气候实验(SORCE)提供了近似连续的太阳光度测量,类似于开普勒光变曲线。我们验证了SORCE测光和HARPS-N $\log{R'_{\rm HK}}$与SDO导出的磁填充因子密切相关,而HARPS-N RV变化则不相关。为了解释这种差异,我们测试现有的RV变化模型。我们估计的对流蓝移和旋转的不平衡,由于亮度不均匀性所观察到的HARPS-N RV的抑制的贡献。我们调查的时间变化,这些贡献在几个旋转周期,以及如何这些贡献取决于活跃区域的面积。我们发现,小于$60 \ \rm Mm^2$的磁活动区不显着抑制对流蓝移。我们的面积依赖性模型减少了活动引起的RV变化的幅度的两个因素。本研究强调了需要确定一个代理,特别是与大,明亮的磁性区域表面的系外行星托管恒星。
2019-02-11 astro-ph.SR
Two Cases of Non-Radial Filament Eruption and Associated CME Deflection
本文基于多波段多仪器观测,研究2017年和2021年两次太阳南半球宁静暗条爆发,发现其相关CME发生显著非径向偏转,并归因于低纬度冕洞的影响。
2025-07-02 astro-ph.SR
Origins of Rolling, Twisting and Non-Radial Propagation of Eruptive Solar Events
我们表明,主要的不对称性,在爆发的灯丝和日冕物质抛射,即主要的扭曲和非径向运动通常与周围的大规模的周围环境喷发事件。我们对STEREO、SDO和SOHO航天器观测到的日珥爆发的分析表明,在初始阶段,日珥脊保留了爆发前的薄带状拓扑结构。这种拓扑结构允许在爆发的早期阶段弯曲,滚动和扭曲,但在此之前不会。合并上升和初始弯曲的细丝带是非径向的,在相同的一般方向为包络CME。然而,暗条的非径向运动大于日冕物质抛射。在考虑CME周围的全球磁环境,近似的势场源表面(PFSS)模型,我们发现,非径向传播的爆发灯丝和相关的CME与附近的冕洞的存在,偏转喷发等离子体和嵌入场。此外,CME和灯丝运动分别被引导朝向较弱的场区域,即存在于上覆配置中的不同高度处的零点。由于冕洞的存在,作用在日冕物质抛射上的大尺度力可能是不对称的。我们发现日冕物质抛射通常是沿最小阻力方向非径向传播的,该方向总是远离冕洞。我们证明了这些结果使用低纬度和高纬度的例子。
2012-11-27 astro-ph.SR
Coronal Magnetic Field Topology From Total Solar Eclipse Observations
测量太阳日冕的全球磁场仍然是非常具有挑战性的。在全太阳活动(TSE)期间拍摄的白光图像中观察到的精细尺度密度结构是目前推断日冕中从太阳边缘到几个太阳半径(Rs)的磁场方向的最佳代理。我们提出,第一次,冠状磁场连续1和6 Rs之间的拓扑结构,定量推断与滚动霍夫变换(RHT)为14个独特的日食日冕,跨越几乎两个完整的太阳周期。我们发现,日冕磁场的方向不会成为径向,直到至少3 Rs,与1.5和3 Rs之间的太阳周期的不同纬度和阶段的高方差。我们发现,大多数非径向日冕场拓扑结构发生在光球层中磁场强度较弱的区域上方,而较强的光球场与日冕中的高度径向场线相关。此外,我们发现了丰富的磁力线,从太阳表面连续延伸到几个太阳半径在所有纬度,无论冕洞的存在。这些结果对测试和约束日冕磁场模型,以及将现场太阳风测量与其太阳源联系起来具有意义。
2020-04-19 astro-ph.SR
On a limitation of Zeeman polarimetry and imperfect instrumentation in representing solar magnetic fields with weaker polarization signal
全圆盘矢量磁场被广泛用于发展对太阳磁场的大尺度结构、形态和模式的更好理解。这些数据对于模拟各种太阳现象也很重要。然而,矢量磁场的观测具有一个重要的限制,其可能影响真实磁场取向的确定。这种局限性源于我们能够解释的不同字符的塞曼偏振信号所产生的光球视线与太阳矢量磁场的横向分量,并可能加剧了未解决的结构(非统一填充分数),以及消除歧义的180 $^\circ$简并在横向场方位角。在这里,我们提供了这种现象的描述,并讨论的问题,需要进一步调查。
2021-01-18 astro-ph.SR
Evaluating (and Improving) Estimates of the Solar Radial Magnetic Field Component from Line-of-Sight Magnetograms
虽然对于许多太阳物理学问题来说,理想的或有意义的边界是磁场$B_{\rm r}$的径向分量,但最容易获得的测量是磁场沿观测者视线的分量,即$B_{\rm los}$。由于该分量仅等于视角正好为零的径向分量,因此需要某种近似来估计所有其他观察位置处的$B_{\rm r}$。在这项研究中,一个共同的近似被称为“$μ$ -校正”,它假设所有的光球场是径向的,比较调用计算一个潜在的领域,匹配所观察到的$B_{\rm los}$,从该潜在的领域的径向分量,$B_{\rm r}^{\rm pot}$恢复的方法。我们证明,在区域中,真正占主导地位的径向取向的字段在分辨率的数据,$μ$校正执行可接受的,如果不是更好的势场的方法。然而,它也表明,对于任何太阳能结构,其中包括水平场,即活动区,势场方法更好地恢复径向场的强度和磁中性线的位置。
2017-01-17 astro-ph.IM astro-ph.SR
The HARPS search for southern extra-solar planets. XXXI. Magnetic activity cycles in solar-type stars: statistics and impact on precise radial velocities
上下文通过径向速度测量寻找太阳系外行星依赖于恒星光球的稳定性。目标。我们的目标是表征磁活动周期的统计特性,并研究它们对光谱测量的影响,如径向速度,线平分线和线形。方法.我们使用的数据从HARPS高精度行星搜索样本包括304 FGK恒星超过7年。我们获得高精度的Ca II H & K色球活动测量,并将其转换为R'HK指数使用更新的校准考虑到恒星金属丰度。我们研究R'HK变异作为时间的函数,并寻找可能的相关性与径向速度和线形参数。结果我们根据Ca II H & K变化的幅度和时间尺度对恒星进行分类,并尽可能确定活动周期。我们发现,在太阳附近,39 +/-8%的老太阳型恒星没有任何活动周期(或者只有非常弱的活动周期),而61 +/-8%的恒星有活动周期。非循环星几乎只在G矮星中发现,平均活动水平log R'HK <-4.95。磁周期振幅一般随活动水平的降低而降低。相当一部分恒星的径向速度和线形参数与活动周期相关,表现出很小的变化。径向速度对磁循环的敏感性随着温度的升高而增加,而晚K矮星几乎不敏感。结论.活动周期确实会引起长周期、低幅度的径向速度变化,其水平高达~25 m/s。因此,在寻找长周期系外行星时必须谨慎。然而,这些影响可以被校正到高精度的径向速度数据,同时测量钙II H & K通量和线形参数的去趋势。(节录)
2011-07-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
Using the Sun to estimate Earth-like planets detection capabilities. V. Parameterizing the impact of solar activity components on radial velocities
已知由活动结构(例如,斑点、光斑)引起的恒星活动强烈影响径向速度时间序列。然后,它限制了对小行星RV信号的探测(例如,在类太阳恒星的宜居带中的地球质量的行星)。在以前的论文中,我们研究了太阳周围被视为边缘恒星的行星的可探测性。为此,我们计算了RV和光度变化引起的太阳磁活动,使用所有的活动结构观察到一个完整的周期。我们的目标是对具有不同物理和几何性质的恒星进行类似的研究。作为第一步,我们专注于太阳一样的恒星看到各种倾向,并估计检测能力与即将到来的仪器。为此,我们首先参数化的太阳活动结构与最现实的模式,以获得与观测结果一致。利用太阳观测资料和文献资料中的参数和经验规律,模拟了太阳黑子、光斑和网络的生长、演化和衰减。我们在一个完整的太阳活动周期内生成相应的结构列表。然后,我们建立由此产生的光谱,并推导出RV和光度变化的“太阳”看到各种倾角。所产生的RV信号考虑到结构的光度贡献以及对流蓝移的衰减。我们的模拟活动模式和观察到的一个之间的比较验证了我们的模型。我们表明,恒星自转轴的倾斜度对时间序列有显着的影响。RV长期振幅以及短期抖动显着降低时,从边缘上的极点配置。假设自旋轨道对齐,行星探测的最佳配置是倾斜的恒星(i~45 °)。
2015-05-27 astro-ph.SR
Centre-to-limb spectro-polarimetric diagnostics of simulated solar photospheric magneto-convection: signatures of photospheric Alfven waves
使用数值模拟的磁化太阳光球进行的辐射磁流体动力学代码,MURaM,和详细的光谱偏振诊断的模拟光球6302A FeI线,光谱偏振特征的阿尔芬波磁化粒间通道的模拟太阳光球进行了分析,在不同的位置在太阳盘。颗粒间通道中的扭转阿尔芬波是水平等离子体运动,它不具有热扰动对应物。我们发现签名的阿尔芬波作为小尺度线轮廓多普勒频移和斯托克斯V面积不对称增强模拟离盘中心观测。这些光球功能消失时,模拟观测退化的望远镜PSF类似的日之一。我们分析了直接观测和确认阿尔芬波存在于太阳光球的可能性。
2014-05-23 astro-ph.SR
Radial evolution of stochastic heating in low-$β$ solar wind
我们考虑了由于阿尔芬和动力学阿尔芬波湍流破坏磁矩守恒而引起的垂直离子加热的径向演化。这个过程称为随机加热,可以通过离子回旋半径处的平均速度波动与垂直离子热速度$ε\equiv δv / v_{t\perp}$之间的比率来量化。使用17年的太阳神观测,我们限制了多少能量可以通过这种机制之间的0.29和0.98 AU耗散。我们发现,随机加热可能在整个日光层内,但其径向依赖性是陡峭的比经验得出的耗散率,$r^{-2.5}$相比,$r^{-2.08}$。与$r^{-1.8}$相比,这种差异在快速太阳风流中显著增加到$r^{-3.1}$。
2019-05-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Tracking Non-Radial Outflows in Extreme Ultraviolet and White Light Solar Images
了解日冕需要了解其各个层的动态以及随后与日光层的连通性。这需要了解流出的性质和通过中间日冕(~1.5-6.0 Rs)的物理转变。虽然这一区域仍然无法进行现场测量,但可以进行遥感观测,但由于视线效应和靠近太阳的流出结构的非径向运动(<3.0 Rs),其解释可能存在争议。在这项工作中,我们描述了一种方法,以减轻这些挑战,通过使用先进的图像处理技术生成非径向高度-时间曲线的流出。在STEREO/SECCHI太阳图像中,使用基于亮度阈值和分段多项式函数拟合的两种不同方法,确定了2008年太阳活动极小期期间一个大型赤道流光的南北边界。为了解决视线问题,我们使用了基于SECCHI/COR 2图像的日冕电子密度3D分布的断层重建。对拖缆边界位置角时间序列的谱分析揭示了其在36-48小时和10.5-14.6小时某些高度的振荡性质。将南北流光边界之间的距离在每个高度上等分,我们得到了非径向高度-时间路径,由此我们生成了日冕/太阳风等离子体流出的非径向剖面。我们跟踪了从EUVI的太阳不间断地流出,通过COR 1进入COR 2。最后,我们讨论了CME和两个小尺度特征的非径向天平面速度的初步结果。
2023-02-09 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar energetic electron events measured by MESSENGER and Solar Orbiter. Peak intensity and energy spectrum radial dependences: statistical analysis
背景/目标:本文给出了MESSENGER探测器观测到的61个太阳高能电子事件,以及电子峰值强度和峰值强度能谱的径向依赖关系。分析包括2010年至2015年期间,信使号的日心距离在0.31和0.47 au之间变化。我们还显示了2022年2月和3月由1 au附近的航天器和太阳轨道器在其第一个近近日点0.32 au附近测量的12个SEE事件的较短列表的径向依赖性。结果如下:由于信使号上粒子仪器的背景强度水平升高,这次飞行测量的SEE事件必然是大而强烈的;其中大多数伴随着日冕物质抛射驱动的激波,在日经度上广泛分布,并显示出相对论性($\sim$ 1 MeV)电子强度增强。通过对信使号观测到的大SEE事件进行分析得出的两个主要结论,通常得到太阳轨道器数据结果的支持,它们是:(1)在$\sim$ 0.3 au和$\sim$ 1 au之间,电子峰强度的径向依赖性有很大的变化,但在28个事件中,有27个事件的高能电子的峰值强度随着离太阳的径向距离而减小。平均而言,在不确定性范围内,我们发现径向依赖性与$R^{-3}$一致。(2)在能量范围约200 keV($δ$ 200)的后向散射人口附近的0.3 AU的MESSENGER测量的电子光谱指数是硬的19出20(15出18)事件的中值因子为$\sim$ 20%($\sim$ 10%)相比,反向阳传播光束(后向散射人口)接近1 AU。
2022-11-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Analysis of Magnetohydrodynamic Perturbations in Radial-field Solar Wind from Parker Solar Probe Observations
我们报告了2018年10月31日至11月12日使用帕克太阳探测器航天器数据对低\b{eta}径向场太阳风中亚阿尔夫文磁流体动力学(MHD)扰动的分析。利用奇异值分解方法计算波矢,将MHD扰动分解为三种线性本征模(Alfvén模、快模和慢模),以探讨亚Alfvénic扰动的性质以及可压缩扰动在太阳风加热中的作用.在径向场太阳风中,MHD扰动显示出高度的阿尔文性,阿尔文模式的能量占主导地位(~45%-83%),快模式(~16%-43%)和慢模式(~1%-19%)。我们对2018年11月10日的代表性事件进行了详细分析。观测结果表明,快模式占主导地位的磁压缩,而慢模式占主导地位的密度压缩。可压缩模式的能量阻尼率与加热率相当,这表明可压缩模式的无碰撞阻尼对太阳风加热可能是重要的。这些结果对进一步研究太阳附近的不平衡湍流和低\b{eta}等离子体中MHD尺度下可压缩模可能的加热效应具有重要意义。
2021-10-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Three years of Sun-as-a-star radial-velocity observations on the approach to solar minimum
太阳型恒星的时变速度场限制了其行星质量径向速度测定的精度,阻碍了对地球双胞胎的探测。自2015年7月以来,我们一直在白天使用特制的太阳望远镜和HARPS-N恒星径向速度光谱仪的光纤来监测圆盘集成的太阳光。我们提出并分析了太阳径向速度测量和交叉关联函数(CCF)的参数在第一个3年的观测,解释它们的背景下,空间分辨太阳观测。我们描述了一个贝叶斯混合模型的方法来自动化的数据质量监控。我们提供了动力学和每日的差异消光校正放置在日心参考系的径向速度,并在恒星系的CCF形状参数。我们实现了光子噪声限制径向速度精度优于0.43米秒$^{-1}$每5分钟的观察。日常精度受零点校准不确定度的限制,RMS离散度约为0.4 m s $^{-1}$。我们发现了来自颗粒化和太阳活动的重要信号。在一天之内,颗粒噪声占主导地位,振幅约为0.4 m s $^{-1}$,自相关半衰期为15分钟。在较长的时间尺度上,活动占主导地位。当太阳黑子群穿过太阳圆盘时,CCF变宽。光斑区域暂时降低CCF的固有不对称性。径向速度的增加,伴随着一个活跃的区域通道有一个典型的振幅为5米秒$^{-1}$,并与线的不对称性,但导致3天。因此,谱线形状的变化显示出作为恢复真实径向速度的代理的希望。
2019-04-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
Prolonged and Extremely Non-radial Solar Wind Flows
该研究通过分析三个持续一天以上、方位角超过6度的非径向太阳风事件,结合O7+/O6+比值及源区观测,指出其可能源于中央子午线附近AR-CH边界演变导致冕洞消失。
2024-01-19 astro-ph.SR physics.space-ph
Radial Dependence of the Frequency Break Between Fluid and Kinetic Scales in the Solar Wind Fluctuations
我们调查的径向依赖性的谱中断分离的惯性从耗散范围内的行星际磁场波动的功率密度谱,$0.42$和$5.3$ AU之间,在径向对齐信使和风的内日球层和风和ULYSSES的外日球层之间。我们发现,随着日心距的减小,光谱突变向高频方向移动。相应的波数的径向依赖性是$κ_b\sim R^{-1.08}$的类型,与质子回旋阻尼的线性共振条件导出的波数的径向依赖性很好地一致。这些结果支持的结论,从以前的研究表明,回旋共振耗散机制必须参与到频谱级联与其他可能的动力学noncyclotron-resonant机制。
2014-04-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Investigating The Cross-section of Coronal Mass Ejections Through the Study of Non-Radial Flows with STEREO/PLASTIC
太阳风,当测量接近1天文单位,被发现流动主要是径向向外。然而,在东西和南北方向上,有时气流与径向方向的夹角可达15 $^\circ$。气流相互作用区是造成东西向气流偏转的一个常见原因。日冕物质抛射(CME)可能以至少两种不同的方式与非径向流相关联:1)在鞘区,特别是靠近磁性抛射物前沿边界的区域,太阳风的偏转可能导致大的非径向流,2)磁性抛射物的膨胀可能包括非径向分量,当抛射物远离其中心轴时,该分量应该很容易测量。在这项工作中,我们首先提出了非径向太阳风流的一般统计数据,在整个第一个13年的任务,重点是太阳周期变化的STEREO/塑料测量。然后,我们专注于较大的偏转气流角,并确定其中大部分与太阳极小期附近的SIR和太阳极大期附近的CME有关。然而,我们没有发现明显的证据,强烈偏转的流量,如预期的,如果大偏转周围的磁性喷出物或喷出物与椭圆形横截面与大偏心率是常见的。我们使用这些结果来更好地了解CME膨胀和磁性喷出物的性质,并指出我们对CME理解的不足之处。
2021-10-20 astro-ph.SR physics.space-ph
Effects of Radial Distances on Small-scale Magnetic Flux Ropes in the Solar Wind
太阳风中的小尺度磁通量绳(SFR)已经被研究了几十年。利用各种现场航天器测量的统计分析是主要的观测方法,有助于调查这些小尺度结构的产生和演变。基于Grad-Shafranov(GS)重建技术,我们使用自动检测算法,通过不同的航天器在不同的日心距离测量这些小尺度结构的数据库。我们给出了SFR的性质,包括磁场和等离子体参数在不同的径向距离太阳附近的黄道平面。结果表明,事件发生率仍保持在每月几百次的量级,持续时间和尺度大小的分布遵循幂律,磁绳轴的取向近似以局部Parker螺旋方向为中心。一般来说,大多数SFR性质表现出径向衰减。此外,与各种数据库的建立,我们推导出的平均场震级,事件计数,和SFR尺度大小的变化,相对于径向距离,从$\sim$ 0.3 AU的太阳神到$\sim$ 7 AU的旅行者号航天器的标度律。我们的结果与相关的理论工作的比较和应用程序的帕克太阳探测器(PSP)任务的影响进行了讨论。
2020-03-23 astro-ph.SR physics.space-ph
Radial evolution of thermal and suprathermal electron populations in the slow solar wind from 0.13 to 0.5 au : Parker Solar Probe Observations
我们开发和应用一个定制的拟合例程,以大量的太阳风电子分布数据测量的帕克太阳探测器(PSP)在其前五个轨道,覆盖径向距离从0.13到0.5 AU。我们研究了在这些轨道上慢太阳风中电子核、晕和strahl粒子数的径向演化。这三个电子布居的分数密度提供了证据,为组合的超热晕和strahl人口的增长从0.13到0.17金。此外,在这些距离上,晕粒子数的增长与斯特雷尔粒子数的减少并不匹配,正如先前在大于0.3天文单位的距离上观测到的那样。我们还发现,晕是可以忽略不计,在小的日心距离。分数strahl密度在低于0.2 au时保持相对恒定~ 1%,表明相对晕密度的上升不仅仅是由于strahl电子转移到晕中。
2022-06-01 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.plasm-ph
Identification of a Single Plasma Parcel during a Parker Solar Probe-Solar Orbiter radial alignment
提出一种方法,在 PSP 和 SolO 径向对齐后识别同一太阳风等离子体团块,发现该密度结构在约 137 小时传播后仍保持稳定,且慢速太阳风经历了显著加速。
2024-03-14 astro-ph.SR physics.space-ph
The Radial Evolution of the Solar Wind as Organized by Electron Distribution Parameters
利用帕克太阳探测器(PSP)的观测资料,研究了内日球层太阳风的径向演化。我们分析了电子速度分布函数观测到的太阳风电子,阿尔法,质子套件,估计日冕电子温度和当地电势在太阳风。由后者的值和当地的流速,我们计算出渐近太阳风的速度。我们分组的PSP观测的渐近速度,并在每组内的风速,电子温度和电势的径向演变的特征。与以前的工作一致,我们发现电子温度(本地和日冕)和电势与风速是反相关的。这意味着,电子热压力和相关的电场可以提供更多的净加速度在慢风比在快风。然后,我们利用推断的日冕温度和外推的电+引力势表明,电场驱动的外逸层模型和等效的热驱动的流体动力学模型可以解释整个观测到的速度最慢的太阳风流。另一方面,这两类模型都不能解释观测到的更快的太阳风流的速度,因此需要额外的加速机制。
2022-07-14 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Radial evolution of a density structure within a solar wind magnetic sector boundary
本文利用PSP与SolO的径向对齐观测,研究了太阳风磁扇区边界内同一密度结构从高日冕到1天文单位附近的径向演化,揭示其纵横比因等离子体球对称膨胀而发生显著变化,并提出该结构源于冕流尖端附近的交换重联。
2025-02-06 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Polar Diamond Explorer (SPDEx): Understanding the Origins of Solar Activity Using a New Perspective
由于缺乏对极地和远侧区域的良好观测,我们对太阳、其大气层、长期活动和空间天气潜力的了解受到严重限制。从极地的有利位置进行观测将使我们对太阳活动周期、极地磁场逆转、太阳及其大气层的内部结构和动态的认识发生革命性变化。只有通过对极地地区的长期(多天)观测,才能确定极地气流一直到被认为是发电机起源的速跃层。快速短周期极轨道,使用现场和遥感仪器,分布在少数航天器上,将连续多年在经度和纬度上提供对太阳表面和大气层的连续360度覆盖。这一前所未有的全面覆盖将使人们能够对太阳内部、太阳大气层、太阳风、太阳高能粒子和整个内日光层之间的物理联系进行突破性研究。一个可能的实施方案是建立在太阳极地成像仪飞行任务设计基础上的太阳极地钻石探测器,它涉及在0.48天文单位轨道上的多达四个小型航天器,倾角为75度。轨道是通过太阳帆或离子发动机实现的,这两种技术都已经在太空中得到了验证。
2018-05-10 astro-ph.IM astro-ph.SR
The Göttingen Solar Radial Velocity Project: Sub-m/s Doppler precision from FTS observations of the Sun as a star
恒星径向速度观测正在进入亚m/s范围,揭示了多普勒精密实验的根本障碍。将太阳作为恒星进行观测可以很容易地克服m/s光子极限,但面临其他障碍。我们介绍了哥廷根太阳径向速度项目的目标是获得高精度(厘米/秒)的径向速度测量的太阳作为一个明星与傅立叶变换摄谱仪。在这第一篇论文中,我们提出了该项目和第一个结果。我们的2分钟观测的光子极限是在2厘米/秒的水平,但目前受到强大的仪器系统学的限制。每小时几米/秒的漂移是可见的,在所有的观测日可能是由我们的光纤耦合设置中的太阳盘的渐晕引起的,我们的引导系统的不完善增加了我们的数据的进一步偏移。将数据分组到30分钟组中显示了在校正每日和线性仪器趋势后的m/s稳定性。我们的研究结果表明,太阳作为一个明星径向速度测量的潜力,可能会实现后,我们的光谱仪耦合策略的大幅升级。太阳作为一颗星的观测可以提供有关对流运动和恒星活动的径向速度信号,以及恒星线轮廓变化引起的径向速度信号的波长依赖性的重要经验信息。
2016-03-01 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR