太阳大气观测中的小尺度增亮是加热和/或能量传输事件的表现。我们通过应用于1330、1400和2796 Å IRIS斜颌图像时间序列的新检测方法呈现了亮度的统计特征。共记录了2377个事件,这些事件在所有三个通道中共存,使人们高度相信它们是真实的。这些中的$\approx$ 1800是空间相干的,等于在34.5分钟内$90\arcsec\times100\arcsec$ FOV内的$\sim9.7\times10^{-5}$ arcsec $^{-2}$ s $^{-1}$的事件密度。确定总亮度($2.78<α<3.71$)、最大亮度($3.84<α<4.70$)和平均面积($4.31<α<5.70$)分布的幂律指数估计。持续时间和速度分布不服从幂律。事件的空间碎片化,面积和持续时间之间的相关性,以及与总亮度的弱关系,表明更大/更长的持续时间的事件更有可能在其生命周期中的碎片。速度分布显示所有事件都处于运动中,平均速度为$\sim7$ \kms。这些事件的空间轨迹表明,较冷的2796次事件倾向于稍晚出现,并占据与较热通道结果不同的位置/轨迹。这表明,其中许多是由重连引起的脉冲事件,随后迅速冷却,或者触发事件发生在TR附近,随后传播到较冷的大气层的扰动。事件的空间分布并不均匀,广泛的区域没有事件。空间分布与其他大气层的属性的比较表明,高磁场强度,日冕的多热性,高IRIS增亮活动之间的初步联系。
英文摘要:
Small-scale brightenings in solar atmospheric observations are a manifestation of heating and/or energy transport events. We present statistical characteristics of brightenings from a new detection method applied to 1330, 1400, and 2796 Å IRIS slitjaw image time series. 2377 events are recorded which coexist in all three channels, giving high confidence that they are real. $\approx$1800 of these are spatially coherent, equating to event densities of $\sim9.7\times10^{-5}$arcsec$^{-2}$s$^{-1}$ within a $90\arcsec\times100\arcsec$ FOV over 34.5 minutes. Power Law indices estimates are determined for total brightness ($2.78<α<3.71$), maximum brightness ($3.84<α<4.70$), and average area ($4.31<α<5.70$) distributions. Duration and speed distributions do not obey a power law. A correlation is found between the events' spatial fragmentation, area, and duration, and a weak relationship with total brightness, showing that larger/longer-lasting events are more likely to fragment during their lifetime. Speed distributions show that all events are in motion, with an average speed of $\sim7$\kms. The events' spatial trajectories suggest that cooler 2796 Å events tend to appear slightly later, and occupy a different position/trajectory to the hotter channel results. This suggests that either many of these are impulsive events caused by reconnection, with subsequent rapid cooling, or that the triggering event occurs near the TR, with a subsequent propagating disturbance to cooler atmospheric layers. The spatial distribution of events is not uniform, with broad regions devoid of events. A comparison of spatial distribution with properties of other atmospheric layers shows a tentative connection between high magnetic field strength, the corona's multithermality, and high IRIS brightening activity.
IRIS Burst Spectra Co-Spatial To A Quiet-Sun Ellerman-Like Brightening
埃勒曼炸弹(EB)在过去的二十年里得到了广泛的研究;然而,直到最近才在安静的太阳中观察到这些事件的对应物。本文的目的是进一步了解小规模的安静太阳Ellerman样增亮(QSEBs)通过研究他们的光谱特征,包括调查是否与一些EB相关的热签名也是可见的任何QSEBs的空间。我们结合H $α$和Ca II $8542$在太阳边缘的光谱和成像数据采样的接口区域成像光谱仪(IRIS)。鉴定出21个QSEB,其平均寿命、长度和宽度分别测量为大约$120$“、$0.63$“和$0.35$“。其中三个QSEBs显示出明确的重复燃烧,通过他们的生命周期,在活动区(AR)的EB的行为。在SDO/AIA $1600$和IRIS裂隙颌成像仪$1400$的数据中,该样本中的两个QSEB与发射增加共空间发生,然而,这些强度增加小于与EB共空间报告的强度增加。一个QSEB在其寿命期间也被IRIS狭缝取样,显示Si IV $1393$和Si IV $1403$核心以及C II和Mg II线翼的强度增加,类似于IRIS爆发(IB)。使用RADYN模拟,我们无法重现所观察到的QSEB H $α$和钙II $8542$的轮廓线离开QSEB的温度分层的问题开放。我们的研究结果表明,一些QSEBs可以加热到过渡区的温度,这表明IB配置文件应在整个安静的太阳。
IRIS observations of magnetic interactions in the solar atmosphere between pre-existing and emerging magnetic fields. II. UV emission properties
IRIS卫星在活动区NOAA 12529进行的多波长紫外线观测最近指出,在二次通量出现期间,在上层色球层和过渡区存在类似紫外线爆发的持久增亮和同时发生的等离子体喷射。这些签名已被解释为证据的小规模,经常性的磁重联发作之间的新兴通量区(EFR)和预先存在的谱斑场。在这里,我们描述了这些强的,间歇性的增亮的紫外线发射,我们研究了以上的色球拱丝系统(AFS)覆盖EFR的浪涌活动。我们分析了在不同波长下观测到的浪涌和共空间增亮。我们发现Si IV 1402和Mg II k 2796.3线的蓝色和红色翅膀之间的发射不对称,这清楚地概述了在小规模爆发现象期间形成的AFS上方结构的动态。我们还检测到的Si IV 1394和1402线轮廓的UV突发像素的多普勒速度和偏度之间的相关性。最后,我们表明,真正的发射在Fe XII 1349.4 μ线是同空间的Si IV的亮度。这无疑揭示了一个与重联事件对应的纯日冕。
Fine-scale explosive energy release at sites of prospective magnetic flux cancellation in the core of the solar active region observed by Hi-C 2.1, IRIS and SDO
IRIS observational approach to the oscillatory and damping nature of network and internetwork chromosphere small-scale brightening (SSBs) and their unusual dynamical and morphological differences in different regions on the solar disk
Subarcsecond Bright Points and Quasi-periodic Upflows Below a Quiescent Filament Observed by the IRIS
利用IRIS的紫外光谱和SJIs,以及太阳动力学天文台(SDO)的日冕图像和磁图,我们提出了一个静止的暗条通道的新特征:亚弧秒亮点(BPs)和准周期上升流。TR中的BP具有约350 $-$ 580 km的空间尺度和超过几十分钟的寿命。它们位于细丝通道中较强的磁性结构处,磁通量约为10 $^{17}$ $-$ 10 $^{18}$ Mx。准周期性的增亮和上升流中观察到的BP和周期约为4 $-$ 5分钟。BP和相关的射流状上升流包括一个“蝌蚪形”的结构。上升流沿明亮的细丝运动,其方向几乎平行于细丝的脊。从具有相反极性磁场的BPs发起的上升流具有相反的方向。上升气流在天空平面内的速度约为5 $-$ 50 km s $^{-1}$。Si IV 1402.77的发射线在上升流处出现了约5 $-$ 30 km s $^{-1}$的明显蓝移,谱线轮廓展宽,宽度超过20 km s $^{-1}$。这些边界点似乎是细丝的基础,并且上升流能够输送质量以实现细丝的动态平衡。先前观测中的“逆流”流动可能是由相反极性磁场引发的双向上升流的传播引起的。我们认为,准周期性增亮的BPs和准周期性上升流的小尺度振荡的磁重联,这是由太阳p模式波调制的结果。
Investigating datasets with high IRIS burst prevalence
在2013年和2014年由界面区域成像光谱仪(IRIS)采样的所有Si IV 1394 A光谱中,约0.01%具有IRIS爆发轮廓。然而,这些事件在数据集中并不是均匀分布的,其中19.31%的光谱仅在六个栅格中被识别。在这里,我们调查了这六个数据集中的五个,以了解为什么它们包含如此多的IRIS突发配置文件。这项研究将有助于指导未来IRIS爆发的有针对性的分析。我们分析了IRIS卫星采集的五个数据集,研究了Si IV 1394 A光谱和1400 A滤波器狭缝颚成像仪(SJI)数据。通过使用自动算法识别IRIS爆破曲线。此外,我们研究了太阳动力学天文台的日震和磁成像仪(SDO/HMI)仪器采样的同空间视线光球磁场地图。在本文分析的5个数据集中发现的大多数识别的IRIS爆发轮廓(13904个中的12401个)局限于时间-距离域中的7个小区域(时间持续时间<4小时,沿狭缝的空间长度<12”)。与这些区域同空间的SJI数据包含长寿命或重复的紧凑增亮,与紫外线爆发的定义属性相匹配,这些属性在整个演化过程中保持接近IRIS狭缝。IRIS猝发轮廓不限于视场(FOV)中的最亮像素,它们也不包括大部分亮(>500 DN/s)像素。这些IRIS爆发分布与演变(例如,抵消)相反极性磁场共空间发生,其中认为磁重联是可能的。在整个2013年和2014年期间确定的IRIS爆发轮廓中,有超过10%包含在时间-距离…
Explosive events on sub-arcsecond scale in IRIS observations: a case study
我们目前的研究,一个典型的爆炸事件(EE)在亚弧秒尺度见证了强非高斯分布与蓝移和红移发射高达150公里/秒的过渡区Si IV 1402.8,和色球Mg II K 2796.4和C II 1334.5观察到的界面区域成像光谱仪在前所未有的空间和光谱分辨率。第一次发现EE与非常小的规模($\sim$ 120公里宽)等离子体喷射,然后在色球收缩。这些小规模的喷流源自一个紧凑的亮点状结构,大小为$\sim$ 1.5”,如IRIS 1330卫星图像所示。SDO/AIA和SDO/HMI联合观测表明,EE位于一个复杂的环状增亮系统的足点。在AIA 171 ℃、193 ℃和131 ℃的较高温度通道中检测到EE,表明其达到log T $=5.36\pm0.06$(K)的较高温度。在AIA通道中观察到的持续时间为90- 120秒的增亮可能是由色球层中看到的等离子体喷射引起的。的C II线的翅膀表现在一个类似的方式作为Si IV的指示接近形成温度,而Mg II K翼显示额外的多普勒频移发射。磁会聚或出现后以$5\times10^{14}$ Mx s $^{-1}$的速率消除与EE区有关。不同磁块的位置和磁通量的综合变化表明,磁重联一定发生过。我们的研究结果挑战了过去提出的几种解释非高斯线轮廓的理论,即EE。然而,我们的案例研究本身并不能否定这些理论,因此需要对产生EE的现象进行进一步深入的研究。
Internetwork chromospheric bright grains observed with IRIS
界面区域成像光谱仪(IRIS)揭示了小规模的快速增亮,其形式是遍布冕洞和安静太阳的明亮颗粒。这些明亮的颗粒是用IRIS 1330 μ m、1400 μ m和2796 μ m狭缝颚式过滤器看到的。我们结合协调观测与IRIS和从地面与瑞典1米太阳望远镜(SST),使我们有色球(Ca II 8542 <$,Ca II H 3968 <$,Hα和Mg II k 2796 <$)和过渡区(C II 1334 nm,Si IV 1402)光谱成像,以及Fe I 6302 nm的高空间(0.33”)、时间和光谱分辨率的单波长斯托克斯图。我们的结论是,IRIS缝颚颗粒是所谓的声学颗粒的对应物,即,这是由非磁性环境中的色球声波引起的。我们比较狭缝颚图像与光谱从IRIS摄谱仪。我们的结论是,在2796年的狭缝颚式过滤器的晶粒强度来自Mg II K核心和翅膀。在C II和Si IV线的信号是太弱,以解释在1300年和1400年的狭缝颚图像中的颗粒的存在,我们得出结论,在这些通带中的颗粒信号主要来自连续。即使很弱,在IRIS C II光谱中也经常可以检测到声学颗粒的特征冲击信号。对于某些颗粒,可以在IRIS Si IV中找到光谱特征。这表明向上传播的声波有时会一直到达过渡区。
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。
Interaction between an emerging flux region and a pre-existing fan-spine dome observed by IRIS and SDO
2014年3月9日,我们利用\textit{Interface Region Imaging Spectrograph}(IRIS)和\textit{Solar Dynamics Observatory}(SDO)上的大气成像组件对NOAA 11996活动区的扇脊圆顶进行了多波长观测。首次观察到了扇形脊拓扑结构由于其磁场和附近的出射磁通区(EFR)之间的相互作用而被破坏。SDO上的日震和磁成像仪的视线磁图显示,圆顶位于混合磁场上,其边缘植根于围绕少数寄生负场的冗余正极性。圆屋顶的扇形表面由细丝系统组成,沿其脊柱观察到反复出现的射流。大约在13:54 UT发生的喷流伴随着一个准圆形的带状物,沿着圆顶的底部边缘顺时针方向变亮,这可能表明在扇脊拓扑结构中发生了滑动重连。EFR连续出现并与圆顶的磁场相遇。磁抵消发生在新出现的负极性和圆顶磁场的外部正极性之间,这导致连接EFR和与圆顶相关的增亮的环的上升。在分析中使用对IRIS SI IV 1394谱线的曲线的单高斯拟合。除了视线方向上的上升外,沿狭缝似乎有两个上升分量。取消过程一次又一次地重复。最终,扇形脊状穹顶被摧毁,形成了新的连通性。我们认为,EFR和扇形脊穹的磁场之间的磁重联是造成穹破坏的原因。
A Two-ribbon White-light Flare Associated with a Failed Solar Eruption Observed by ONSET, SDO, and IRIS
双带增亮是爆发型太阳耀斑最显著的特征之一,常被用来预测日冕物质抛射(CME)的发生。然而,最近有人质疑是否所有的双带耀斑都是爆发性的。在本文中,我们研究了一个两个带状白光(WL)耀斑,这是与失败的磁通量绳(MFR)爆发2015年1月13日,没有伴随CME在WL日冕。\textit{Optical and Near-infrared Solar Eruption Tracer}和\textit{Solar Dynamics Observatory}的观测结果表明,随着耀斑发射的增加和未成功爆发的MFR的加速,在WL 3600的通带处出现了两个孤立的核,并迅速发展成两个细长的带状结构。WL连续谱增强的演化与\textit{Fermi}硬X射线26- 50 keV通量的变化在时间上完全一致。在\textit{Interface Region Imaging Spectrograph}观察到的整个FUV和NUV通带处,连续发射的增加也是清晰可见的。此外,在一个WL核中,\ion{Si}{4}、\ion{C}{2}和\ion{Mg}{2} h/k线显示显著增强和非热增宽。然而,它们的多普勒速度模式是依赖于位置的。在强烈明亮的像素,这些线表现出蓝移;而在中等明亮的,线通常是红移。这些结果表明,失败的MFR爆发也能够产生一个双带耀斑和高能电子,加热低层大气,导致WL和FUV/NUV连续辐射和色球…
Energy release from impacting prominence material following the 2011 June 7 eruption
太阳暗条表现出一系列类似喷发的动态活动,从暗条质量和周围磁结构的全部或部分喷发(如日冕物质抛射(CME))到完全受限或“失败”的喷发。2011年6月7日,SDO和STEREO上的多台仪器观察到一个巨大的丝状体部分喷发。这一事件的一个有趣的方面是太阳大气层的反应,因为在重力的影响下,非逃逸物质向内下落。撞击地点显示出明显的证据,表明由于能量释放,观测到的极紫外波长变亮。两个合理的物理机制解释的增亮被认为是:加热的等离子体由于压缩等离子体的撞击材料的动能,或低线圈的磁场和碰撞材料所携带的字段之间的重连。通过分析几个SDO/AIA波长的增亮发射,并将撞击物质的动能(7.6 x 10^26 - 5.8 x 10^27尔格)与辐射能(1.9 x 10^25 - 2.5 x 10^26尔格)进行比较,我们发现,在观测到的增亮中,能量释放的主要机制是等离子体压缩。
Multi-wavelength high-resolution observations of a small-scale emerging magnetic flux event and the chromospheric and coronal response
最先进的太阳仪器以前所未有的分辨率揭示了太阳的磁活动。大熊太阳天文台的1.6米新太阳望远镜的观测正在我们对太阳表面结构的理解中迈出下一步。颗粒尺度磁通量的出现和太阳大气的响应是其中的关键研究。作为与美国宇航局IRIS任务联合观测计划的一部分,NST在光球和色球波长上观测了活动区NOAA 11810。SDO和Hinode天基望远镜提供了补充数据。该区域显示了一组太阳孔,在其附近,我们检测到一个小规模的浮力水平磁通量管造成异常颗粒化和与预先存在的环境场在高层大气层的相互作用。随着变形颗粒的膨胀,我们观察到HeI数据中突然出现了一个扩展的激增。IRIS捕捉到了与HeI浪涌相关的热等离子体射流的喷射。SDO/HMI数据揭示了新兴的磁环状结构。Hinode/Ca II H和IRIS滤波图详细描述了太阳色球层下部新出现的磁场的连通性。从这些数据中,我们证实,新兴的通量管的方向几乎垂直于上覆的环境场。然而,新出现的磁场线与预先存在的上覆场的相互作用产生高温发射区域并促进浪涌/射流产生。在喘振/射流喷射的第一迹象之前和之后检测局部加热。我们将结果与之前的观察和理论模型进行比较,并提出了激活等离子体射流/浪涌和限制加热的场景。这一过程在日冕物质流和能量流中起着重要的作用。
Spectroscopic and imaging observations of transient hot and cool loops by IRIS and SDO
日冕环是太阳大气的基本组成部分,可以在各种长度尺度上观测到。但其形成机制尚不清楚。在本文中,我们提出的光谱和成像观测的小尺度瞬变和随后形成的瞬态循环。为此,我们利用了AIA和IRIS-SJI记录的多波长观测,以及IRIS提供的光谱测量。对于光球磁场数据,我们获得了HMI提供的视线磁图数据。同时观察到小规模的瞬态与几个EUV和UV通带的AIA和IRIS-SJI。HMI磁图提供了这些瞬变下负通量抵消的证据。差分发射测量(DEM)分析表明,瞬态达到的温度高达8 MK,而另一个只达到0.4 MK。这些瞬态进一步导致形成具有相似温度分布的小尺度回路,因此分别称为热回路和冷回路。在事件发生的过程中,IRIS狭缝对该区域进行光栅扫描,从而提供了瞬态和相关环路的光谱测量。这使我们能够对热回路和冷回路进行深入研究。利用密度敏感的O-IV线对,我们得到了沿热环和冷环的平均电子密度分别为$10^{11.2}$和$10^{10.8}$ cm $^{-3}$。能量估计表明,磁通抵消可以很容易地为热瞬态供电,而不足以为冷瞬态供电。寿命估计和磁场外推表明存在小规模和精细结构内这些循环。结果提供了至关重要的成分的物理回路的形成和相关的热力学。
Variability of Disk Emission in Pre-Main Sequence and related Stars. V. Occultation Events from the innermost disk region of the Herbig Ae Star HD 163296
HD 163296是一颗赫比格Ae型恒星,在2001年经历了V光度带亮度的戏剧性下降$\sim$ 0.8等,并在2002年经历了近红外亮度的增亮。由于这颗恒星拥有赫比格-哈罗天体,它们以流出的双极喷流的形式运动,因此有人认为亮度的下降是由于盘风中夹带的一团尘埃,阻挡了朝向恒星的视线。为了量化这一假设,我们研究了亮度下降,在可见光波长和亮度在近红外波长的HD 163296使用蒙特卡罗辐射转移代码,HOCHUNK 3D。我们创建了三个模型来理解这些事件。模型1描述了系统的静态。模型2描述了导致2001年亮度下降的结构变化。模型3描述了产生2002年观测到的近红外波长增亮所需的结构。模型2和模型3利用圆盘风和中心双极流的组合。通过在模型2和模型3中引入填充的双极腔,我们能够成功地模拟具有盘风的恒星的喷流状结构,并创造了系统亮度的下降和随后的增加。另一方面,当双极腔未填充时,模型1复制系统的静态。
Quantifying the Influence of Key Physical Processes on the Formation of Emission Lines Observed by IRIS: I. Non-Equilibrium Ionization and Density-Dependent Rates
Rapid variations of Si IV spectra in a flare observed by IRIS at a sub-second cadence
我们报告的观测高度变化的Si IV 1402.77线剖面观察到的界面区域成像光谱仪(IRIS)在M级耀斑从2022年1月18日在一个前所未有的0.8秒的节奏。对耀斑带核中观测到的这条谱线的矩分析表明,谱线的强度、多普勒速度和非热展宽的变化周期均小于10 s。这些变化被认为是相关的高斯拟合到一个良好的解决二级组件的线红移高达70公里秒$^{-1}$的属性,而主要组件始终观察到附近的休息波长的线。一个特别高的相关性被发现之间的非热加宽的线产生的时刻分析和红移的二次分量。这意味着谱线增宽的振荡增强是由于具有不同性质的等离子体流(远离观察者)。一个简单的反投影的多普勒速度的二次分量的基础上的三维重建的耀斑环植根于内核表明,所观察到的流量是由下降流和兼容的强凝结流最近预测的数值模拟。此外,峰值的强度和趋势的高斯拟合的多普勒速度的第二个组成部分(平均在带状)被认为是对应的准周期性脉动(QPP)的事件期间检测到的软X射线通量(测量的地球同步业务环境卫星,GOES)和微波无线电通量(测量的扩展欧文斯谷太阳能电池阵列,EOVSA)。这一结果支持QPP是由重复的磁重联驱动的情况。