Homologous flaring activity over a sunspot light bridge in an emerging active region
太阳黑子光桥在色球层和过渡区表现出各种动态和持续的现象,如浪涌、小尺度喷流等。虽然人们普遍认为,磁重联是造成这种小规模动态的原因,但很少有报道说,在太阳黑子光桥的同一空间位置,持续几个小时的耀斑活动。我们结合从大气成像组件和日震磁成像仪上的太阳动力学天文台的观测调查同源耀斑活动在一个新兴的通量区域的一个小太阳黑子光桥。所有的同源耀斑都产生了宽的平行喷流,包括一个B6.4级耀斑。喷流以约200公里/秒的速度上升,达到约98毫米的预计高度,并从同一空间位置出现近14小时,之后完全停止。光球磁场的非线性力自由外推显示了一个低洼的通量绳连接光桥到一个远程相反极性的网络。持续耀斑的发生是由于领先的太阳黑子快速水平运动,导致邻近本影中相对垂直的磁场与光桥中低洼的通量绳重新连接。我们的结果表明,耀斑停止一旦磁通绳已经失去了足够的扭曲,通过反复重联。
2020-12-14 astro-ph.SR
Eruptions of Magnetic Ropes in Two Homologous Solar Events on 2002 June 1 and 2: a Key to Understanding of an Enigmatic Flare
本文的目的是了解2002年6月1日和2日发生在同一太阳活动区9973的两次类似爆发事件的驱动因素、结构和情景。Sui、Holman和Dennis(2006,2008)曾研究过6月2日的事件,他们得出结论认为,这对流行的耀斑模型来说是一个挑战。使用多光谱数据,我们分析了这两个事件的组合。每一个事件都表现出一个不断演变的尖点样特征。我们已经发现,这些明显的"尖点“最有可能是由扭曲的磁通量绳模拟的,但不太可能与标准耀斑模型中的倒Y形磁位形有关。这些磁绳起源于一个漏斗状的磁畴内部,其底部由极紫外环结构限定,顶部与日冕零点相关联。绳索似乎是事件的主要驱动力,但它们的上升并不是由日冕零点的重连引发的。我们提出了一个方案和三维计划,这些事件中的暗条爆发和耀斑所造成的相互作用的绳索。
2009-08-04 astro-ph.HE astro-ph.SR
Homologous compact major blowout-eruption solar flares and their production of broad CMEs
本文分析了由一系列强度依次递增的太阳爆发-喷发耀斑(M2.0、M2.6和X1.0)引起的三次同源宽日冕物质抛射(CME)的形成机制。耀斑起源于活动区NOAA 12017在2014年3月28日至29日在一个约24小时的时间间隔。基于非线性无外力场外推的日冕磁场建模有助于识别低洼封闭双极环的耀斑区域内包围磁通量绳。我们得到了一个双磁绳系统在封闭的双极场下的所有事件。通量绳的连续爆发导致了同源耀斑,每次都伴随着CME。由喷发形成的三个日冕物质抛射体中的每一个都是从致密的喷发源区向外扩展后逐渐获得较大的角宽度。我们发现这些爆发和日冕物质抛射与“磁拱爆发”的情景是一致的:每个致密耀斑爆发都位于一个深远的磁拱的一英尺处,爆炸了拱的外壳腿,并炸毁了拱,形成了一个广泛的日冕物质抛射。
2022-03-08 astro-ph.SR physics.space-ph
Erupting Magnetic Flux Rope Affects Running Penumbral Waves
众所周知,太阳耀斑对低层大气有广泛的影响,但人们对它们如何影响太阳黑子波和振荡基本上一无所知。耀斑引起的光球变化是由于日冕物质抛射的动量守恒还是由于磁重联引起的,这一点也存在争议。为了阐明太阳爆发的所谓“反反应”,我们研究了在爆发的磁通量绳(MFR)的一英尺处运行的半影波(RPWs)如何响应绳的积累和随后的侵蚀。在绳子形成的阶段,绳子的西足被一个钩状的带子完全包围,迅速膨胀,从而覆盖了太阳黑子的半影。这将原始半影场转换为绳场,绳场与流过带扫描半影区域的电流的瞬时增加相关联。在绳状侵蚀阶段,绳脚收缩,因为钩状带的东部部分缓慢地扫过同一个半影区域,在那里绳状场被转换成耀斑环。这种转换引起光球场倾斜的混合效应,但加热低大气在这些耀斑环的脚点过渡区的温度,因此导致在喷发后的RPWs与增强对比度在1600 A的通带和扩展的带宽在3-5兆赫的低频,与喷发前的RPWs,峰值在6兆赫。这一观测结果清楚地表明,正是日冕中的磁重联影响了低层大气,导致了RPW行为的变化,这反过来又为诊断耀斑重联提供了一个新的窗口。
2021-01-15 astro-ph.SR
A Model of Homologous Confined and Ejective Eruptions Involving Kink Instability and Flux Cancellation
在这项研究中,我们建立了一个序列的限制和一个完整的喷发,采用放松的终端状态的限制喷发的扭结不稳定的磁通绳作为初始条件的喷射。完整的爆发,一个日冕物质抛射的模型,发展作为一个结果,在光球边界的收敛运动,这驱动通量抵消。在这个过程中,部分正负外通量向极性反转线汇聚,重新连接,并相互抵消。与被抵消的磁通量相同的磁通量转移到磁通绳,增加了日冕磁场的自由磁能。随着持续的磁通抵消和相关的逐步减弱的磁张力的覆盖通量,我们发现,一个磁通减少$\approx\!11\%$启动环面不稳定的磁通绳,这导致了全面爆发。这些结果表明,一个同源的全面爆发,以下一个封闭的,可以驱动的通量抵消。
2022-04-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Evolution of magnetic fields and energy release processes during homologous eruptive flares
我们探索了重复积累和爆炸释放磁能的过程,以及磁通量绳的形成,最终导致三个强度依次增加的同源喷发耀斑(即,M2.0、M2.6和X1.0)。2014年3月28日至29日期间,耀斑起源于NOAA活动区12017。极紫外线观测和磁图测量以及日冕磁场模拟表明,耀斑是由活动区一小部分内密集的环系统嵌入的通量绳爆发引发的。在X射线中,第一和第二个事件显示出类似的演变与单一的,紧凑的源,而第三个事件表现出多个发射质心与一组强的非热共轭源在50-100 keV的HXR峰值期间。光球磁场在约44小时的时间间隔,包括三个耀斑经历了重要的阶段的出现和取消过程,以及显着的变化附近的极性反转线的耀斑区域。我们的观察指向系绳切割机制作为喷发的合理触发过程。在第二次和第三次事件之间,我们观察到一个突出的阶段的磁通量的出现,在时间上与活动区日冕中的自由磁能的积累阶段。总之,我们的分析揭示了一个有效的耦合之间的快速发展的光球和日冕磁场的活动区域,导致了一个连续的阶段的自由能的积累,导致成同源耀斑的强度依次增加。
2022-12-08 astro-ph.SR
Buildup, Explosion, and Untwisting of a Solar Active Region Jet Observed with Solar Orbiter, IRIS, and SDO
本研究利用太阳轨道器、IRIS和SDO观测,分析了活动区日冕喷流的形成与爆发,发现磁通量抵消构建并触发迷你暗条磁通量绳爆发,产生逆时针解旋的喷流,与宁静区喷流机制一致,并贡献局部日冕加热。
2025-10-06 astro-ph.SR
Magnetic Flux Cancelation as the Buildup and Trigger Mechanism for CME-Producing Eruptions in two Small Active Regions
我们跟踪了两个小的、磁隔离的产生CME的太阳活动区(AR),从它们出现的时候开始,直到几天后它们的核心区域爆发产生CME。在这两种情况下,磁图显示:(a)在出现区域的两极彼此分离的初始阶段之后,两极然后反转方向并开始向内收缩;(b)在收缩期间,沿着区域的主中性线发生通量抵消;(c)这种抵消建立了剪切的核心场/通量绳,最终爆发形成CME。在这两种情况下,分别有30%和50%的最大流量的区域取消之前的爆发。最近的研究表明,太阳日冕喷流经常是由小规模的细丝喷发造成的,而那些“微细丝”喷发也是由磁通量的抵消而形成和触发的。总之,这里的小AR爆发和日冕射流的结果表明,孤立的双极区域往往爆发时,一些阈值分数,也许在50%的范围内,该地区的最大流量已经取消。我们所观察到的爆发细丝/通量绳形成在通量抵消的位置,与以前的观测结果一致。因此,最近的研究发现,爆发形成喷流的微丝也是通过通量抵消形成的,这进一步证明了微丝是长期研究的全尺寸细丝的小尺度版本。
2018-07-09 astro-ph.SR
Source Region and Launch Characteristics of Magnetic-arch-blowout Solar Coronal Mass Ejections Driven by Homologous Compact-flare Blowout Jets
本文研究了2012年7月2日NOAA活动区11515在约14小时内由同源致密耀斑喷流驱动的四次宽角日冕物质抛射,通过多波段极紫外观测和非线性无力磁场外推揭示了暗条、磁通量绳及磁通量变化在爆发中的作用。
2024-05-06 astro-ph.SR
Homologous prominence non-radial eruptions: A case study
本研究提供了2006年8月22日发生在活动区NOAA 10904的日珥同源爆发的重要细节。我们报告的preeruptive阶段的同源功能,以及运动学和形态的一个forth从一系列的日珥爆发,这是至关重要的,在定义以前的连续爆发的性质。讨论了同源爆发时上覆日冕场的演化,提出了一个新的同源爆发观测判据。我们发现了一个独特的三个激活期序列,每个激活期都包含爆发前的前兆,如突出体的增亮和扩大,随后在17 GHz射电中观察到其南端的小浪涌状喷射。我们分析了第四次爆发,清楚地表明了第三次爆发后的日珥完全改造。第四次喷发虽然发生在11小时后,但具有相同的形态,相对于径向方向的传播角度相同,以及与前三次喷发相似的运动学演化。我们发现了一个重要的特征,即每次连续爆发的最大高度增加。目前的分析表明,在Hα中观察到的所有四次喷发都是局限型的,第三次喷发在其喷发阶段经历了热消失。我们认为,观测到的磁通量绳(MFR)喷射的方向相同,可以考虑作为MFR同源性的一个额外的观测标准。这一观测指标对同源喷发是重要的,特别是在典型的或难以区分的喷发太阳现象的形态的事件。
2016-05-16 astro-ph.SR
Homologous Coronal Mass Ejections Caused by Recurring Formation and Disruption of Current Sheet within a Sheared Magnetic Arcade
太阳经常从同一源区重复产生具有相似结构的日冕物质抛射,这些同源喷发是如何启动的仍然是一个悬而未决的问题。在这里,通过使用一个新的磁流体动力学模拟,我们表明,同源的太阳喷发可以有效地产生的日冕电流片的不断形成和中断驱动的连续剪切相同的极性反转线在一个单一的双极配置。这些喷发是由相同的机制,其中内部电流片在逐渐剪切的双极场中缓慢形成,电流片的重新连接触发并驱动喷发。每一次爆发都没有释放出所有的自由能,但在爆发通量绳下面的耀斑后拱廊中留下了大量的自由能。因此,耀斑后弧的进一步剪切比位场弧的剪切更容易形成新的电流片,这有利于产生下一次喷发。此外,还发现新的喷发更强,因为新形成的电流片具有更大的电流密度和更低的高度。此外,我们的研究结果还表明,存在一个磁场能量阈值为一个给定的通量分布,并发生喷发,一旦接近这个阈值。
2022-01-11 astro-ph.SR
MHD Simulation of Homologous Eruptions from Solar Active Region 10930 Caused by Sunspot Rotation
太阳爆发与黑子自转的关系已被广泛报道,其内在机制有待研究。本文采用数据约束的方法对NOAA 10930活动区耀斑爆发的机制进行了全三维MHD模拟研究。我们以Hinode/SOT的磁像图为初始条件重建了位磁场,并通过在底部边界施加连续的太阳黑子旋转来驱动MHD系统。得出了大喷发前的关键磁结构和预形成的电流片,这是造成多阶段复杂MHD演化的原因。主要的喷发是直接触发的快速重联在预形成的电流片以上的主极性反转线之间的两个主要磁极的AR。此外,我们的模拟显示同源喷发成功。在相对强度、能量释放、X射线和Hα特征以及喷发时间间隔等方面与观测结果有较好的一致性。此外,模拟中第一次爆发前太阳黑子的旋转角度也接近观测值。我们的模拟提供了一个不同于许多以前的研究基于理想的不稳定性的扭曲磁通量绳的情况下,并显示了太阳黑子的旋转和磁重联有效地产生同源喷发的连续能量注入和脉冲能量释放的循环方式的重要性。
2022-08-18 astro-ph.SR
Recurring Homologous Solar Eruptions in NOAA AR 11429
本文介绍了NOAA活动区11429在四天内发生的三次同源太阳爆发的研究结果。这个庞大而复杂的AR分为两个相对简单的子区域:东北(NE)和西南(SW)。在不同的演化阶段,西南次区域经常发生喷发,这提供了一个独特的机会来隔离负责太阳喷发的物理过程。相反磁极的持续剪切和会聚导致沿SW极性反转线(PIL)的连续磁通抵消。一个灯丝持续躺在沿SW PIL观察到生存的每次喷发,这表明部分喷发的磁系统。此外,在第一次和第二次喷发后,沿着SW PIL重新形成了类似形态的S形磁结构。光球运动的磁通量在部分爆发的磁系统中不断注入和储存负螺旋度,为连续爆发积累磁自由能。这些结果表明,剪切运动和相反磁通量的磁通量抵消作用是导致同源喷发的主导因素,而不受演化阶段的影响;是形成喷发构造的关键过程,很可能是一条磁通量绳,其长期持续导致同一喷发构造的改造。研究还发现,相似的磁拓扑结构可能导致在同一位置的磁重联,在前兆阶段的耀斑将有助于在喷发减少上覆磁场的约束。
2020-08-08 astro-ph.SR
A new trigger mechanism for coronal mass ejections: the role of confined flares and photospheric motions in the formation of hot flux ropes
内容:许多先前的研究表明,日冕物质抛射的磁性前兆采取磁通量绳的形式,其中一部分由于其在$\sim$ 10 MK等离子体中的发射特征而被称为“热磁通绳”。目的:我们试图确定这些热通量绳形成的过程,以期发展我们对日冕物质抛射的理解,从而改善空间天气预报。方法:利用极紫外线观测,确定了日冕中的五条爆发前热流绳,并研究了它们是如何演化的。在每一条磁绳爆发前的几小时和几天里,都观测到了约束耀斑,这些耀斑被用作形成每一条磁绳的磁重联的阵发性爆发的指标。在每个形成时期的光球磁场的演变进行了观察,以确定的过程(es),使磁重联发生在$β<1$电晕和形成的通量绳。结果:被限制的耀斑被发现是同源事件,并建议磁通绳的形成时间范围从18小时到5天。在这些期间,观测到光球磁通量的碎片在通量绳有一个足点的太阳黑子中相互绕轨道运行。活动区的右手(左手)扭曲的磁通量表现出顺时针(反时针)的轨道运动,并形成右手(左手)磁通绳。结论:我们推断,光球磁通量碎片的轨道运动彼此带来的磁通量管在日冕,使组件重联,形成一个磁通量绳以上的一个燃烧的拱廊。这代表了一种新的太阳爆发触发机制,在预测太阳磁活动时应予以考虑。
2020-12-11 astro-ph.SR
Observational Analysis on the Early Evolution of a CME Flux-rope: Pre-flare reconnection and Flux-rope's Footpoint Drift
我们研究了热通道状磁通量绳(MFR)向喷发的早期演化。结合成像观察和磁场外推,我们发现热通道可能起源于一个预先存在的种子MFR与双曲线通量管(HFT)。在前体阶段,HFT处的三维系绳切割重连最有可能导致热通道的加热和积聚。在这个过程中,正在形成的热流道,空间尺寸迅速扩大,双脚滑向两个遥远的位置。随后,它瞬间爆发,速度暴增,在脚下留下了两个核心黯淡的痕迹。我们认为,耀斑前的重联在HFT发挥了至关重要的作用,在扩大种子MFR和促进其最终的太阳爆发的开始。此外,最近预测的漂移MFR的足迹被检测到在两个核心调光。特别是,我们发现,MFR的西足点漂移是由一个新的重联几何之间的爆发MFR的腿,从而倾斜的拱廊。随着MFR的西足点逐渐漂移到一个新的位置,一组新生的非典型耀斑环连接到西核心变暗,导致该核心变暗内的变暗区域迅速减少,并在其远端脚处产生次级耀斑带。这表明,由于爆发的MFR的足迹漂移,核心昏暗可能会明显减少,这意味着将爆发的MFR的真实足迹映射到太阳表面比以前想象的要困难得多。
2019-11-01 astro-ph.SR
Observational study of the formation of homologous confined circular-ribbon flares
研究AR 11476中5个无CME的M级同源受限圆带状耀斑,揭示黑子旋转与剪切供能、扇面—脊柱磁零点促发重联及大尺度磁环约束喷发的机制。
2025-05-14 astro-ph.SR
Multiwavelength Observations of a Flux Rope Formation by Series of Magnetic Reconnection in the Chromosphere
使用高分辨率的观测,从1.6米的新太阳望远镜(NST)在大熊太阳天文台(BBSO),我们报告的直接证据的合并/重新连接冷H $α$环在色球层在两个同源耀斑(B-和C-类)所造成的剪切运动在两个循环的脚点。这些环之间的重联导致形成了一个不稳定的磁绳,显示出逆时针旋转。磁绳无法达到环面不稳定的高度,未能形成日冕物质抛射。HMI磁图揭示了负/正(N1/P2)极性太阳黑子在相反方向上的旋转,这增加了以N1/P2为基础的磁性结构的右手和左手扭曲。在第一次B6.0耀斑期间甚至之后都观测到快速光球通量抵消(持续时间$\sim$ 20-30分钟,速率$\approx$ 3.44 $\times$ 10 $^{20}$ Mx h $^{-1}$),并持续到第二次C2.3耀斑结束。RHESSI X射线源位于环的合并部位。据我们所知,这样一个明确的相互作用的色球环,随着快速通量抵消还没有报道过。这些高分辨率的观测结果表明,色球圈内的一系列磁重联与非常快速的磁通抵消有关,从而形成了一个小的磁通绳。
2017-03-29 astro-ph.SR
Direct Observation of A Large-scale CME Flux Rope Event Arising from an Unwinding Coronal Jet
日冕物质抛射(CME)和日冕喷流是两种常见的太阳爆发现象,它们往往独立地发生在不同的空间尺度上。在这项工作中,我们提出了一个立体观测的大规模CME磁绳所产生的解旋井喷喷流在多极复杂的磁系统。基于多波段观测分析,我们发现整个事件始于一个小暗条,它的喷发发生在一系列同源喷流之后的日冕间歇泉地点。借助于磁场外推,它揭示了日冕间歇泉网站上形成一个细长的相反极性的接口,在那里的紧急驱动的光球通量抵消和重复重联负责那些以前经常性的射流,也有助于最终的灯丝不稳定。通过与上覆场的相互作用,爆发的暗条折断了它的一条腿,导致了一个解旋的井喷喷流。我们的估计表明,大约1.4 $-$ 2.0圈的扭曲释放在其喷气螺旋。喷流螺旋中这种显著的扭转输送迅速地从喷流底部到远处产生了一个新生的更大规模的通量绳。在形成后不久,这个大规模的通量绳向外冕爆发,导致地球定向的CME。在其源区,连续形成两组明显的耀斑后环,表明这次喷发涉及两个阶段的耀斑磁重联。这项工作不仅揭示了不同爆发活动之间的真实磁耦合过程,而且为理解太阳爆发期间大规模CME通量绳的产生提供了新的线索。
2021-02-26 astro-ph.SR
Quiet Sun flux rope formation via incomplete Taylor relaxation
本研究通过三维MHD模拟揭示静默太阳中磁通量绳经分量重连和螺旋度逆级联逐步形成,并首次展示趋向泰勒弛豫的逆级联,为理解纳米耀斑积累提供新机制。
2023-03-21 astro-ph.SR
Helical Kink Instability in a Confined Solar Eruption
一个强烈扭动的局限太阳爆发模型表明,起源于螺旋扭结不稳定的日冕通量绳保持稳定对环面不稳定。这个模型进行了测试,对观测良好的灯丝喷发2002年5月27日在参数MHD模拟研究,其中包括所有阶段的事件。与基本观察到的性能得到很好的协议。这包括暗条的限制、终端高度、扭曲、变形和溶解,以及耀斑环。该协议是强大的对参数空间的代表性范围内的变化。与观测数据的仔细比较限制了外部环向和极向场分量与$B_\mathrm{et}/B_\mathrm{ep}\approx1$的比值以及初始磁通绳扭曲与$Φ\approx4π$的比值。与喷射喷发不同,强磁重联可发生两个不同的阶段。首先,爆发通量通过与由不稳定性形成的螺旋电流片中的上覆通量重联而被切断。如果产生的通量束由于喷发的绳索的强烈扭动而连接起来,它们随后会在它们之间的垂直电流片中重新连接。这就改变了覆盖在上面的磁通量和一个扭曲程度小得多的磁通绳,为同源爆发提供了一条途径。
2016-09-02 astro-ph.SR
Impacts of EUV Wavefronts on Coronal Structures in Homologous Coronal Mass Ejections
在太阳爆发期间经常观察到大规模的传播锋面,但它们是否是波还没有定论,部分原因是传播受到日冕结构的调制,我们仍然无法测量日冕结构的磁场。然而,当正面撞击日冕结构时,我们有机会研究低$β$日冕中相互作用双方的磁性。在这里,我们研究了伴随着三个日冕物质抛射(CME)的大规模EUV锋,每个CME都起源于NOAA活动区(AR)12371中的扭结绳状结构。这些爆发是同源的,周围的日冕结构保持静止。因此,我们将这些事件视为从三个不同视角观察到的事件,并发现与CME直接相关的主锋始终通过1)极地日冕洞,2)新月形赤道日冕洞的两端,留下一个静止的锋,勾勒出其面向AR的边界,3)两个静止的细丝,产生缓慢和扩散的次级锋。主锋也沿着日冕环的拱廊传播,并由于远侧的透视缩短而减慢,其中局部等离子体加热在211(Fe XIV)中增强,但在193(Fe XII)和171(Fe IX)中变暗。因此,极冕洞的日冕磁场强度估计为$\sim\,$ 2 G,与活动区相邻的冕弧的磁场强度估计为$\sim\,$ 4 G。这些观测结果证实了主锋的波动性质,并为慢锋提供了新的认识。
2018-11-04 astro-ph.SR
Three-dimensional Magnetic Restructuring in Two Homologous Solar Flares in the Seismically Active NOAA AR 11283
我们进行了全面的调查比较三维磁场重组,耀斑能量释放,和日震响应,两个同源耀斑,2011年9月6日X2.1(FL 1)和9月7日X1.8(FL 2)在NOAA AR 11283耀斑。在我们的分析中,(1)在FL 1部分喷发后,扭曲的磁通绳(FR)以1.5 km/s的速度坍塌到地表。然后,FR逐渐增长到更高的高度,并在FL 2更充分的喷发后以3 km/s的速度再次坍塌。此外,FL 2示出了相反磁极性的通量加权质心分离的较大减小和表面上的水平场的较大变化。这意味着一个更猛烈的日冕内爆与相应的更强烈的表面签名在FL 2。(2)事件发生后,北半球的风场向北倾斜,并与周围的风场一起发生南转。这与在外围区域观察到的半影的不对称衰减相一致。(3)在FL 1期间释放的自由磁能和非热电子能量的量在测量的不确定性内与FL 2的量相当。(4)在FL 1中没有检测到太阳地震;相反,FL 2产生了两个地震发射源S1和S2,它们都位于半影区域。有趣的是,S1和S2由磁环连接,并且较强的源S2具有较弱的垂直磁场。我们讨论了这些结果与低日冕内爆过程和日震产生的关系。
2014-09-23 astro-ph.SR
Successive Homologous Coronal Mass Ejections driven by shearing and converging motions in solar active region NOAA 12371
我们研究了AR 12371的磁场演化,并与其连续喷发的性质相联系。在7天的盘凌日期间,AR发射了4次连续的快速日冕物质抛射(CME),与长持续时间的M级耀斑有关。形态学研究描绘了一个喷发前冠状S形结构以上的极性反转线(PIL)类似摩尔等的研究。由磁迹图得到的速度场显示了PIL附近极性区的持续剪切和会聚运动。当这些剪切运动继续时,两个S形肘的交叉臂通过在PIL中间的会聚运动而相互作用,引发场线的系绳切割重连和CME爆炸的开始。连续的日冕物质抛射是由光球通量运动驱动的磁能储存和释放的周期性过程,称为“S形-弧形-S形”转换。此外,持续的剪切运动注入主导负符号的螺旋度通量,这有助于核心场扭曲和它的能量,通过建立一个扭曲的磁通绳(FR)。在一个极限值之后,过剩的日冕螺旋度被FR的身体喷射排出,FR的身体喷射是由间歇性CME实现的一些不稳定性引起的。这个AR与受限的AR 12192形成对比,AR 12192的螺旋度流量主要是负符号的,但标准化日冕螺旋度含量非常弱(-0.02转)。而主符号螺旋度通量是CME爆发的必要条件,我们的研究表明磁通量归一化螺旋度通量是容纳背景通量作用的必要条件,并呼吁对AR的大样本进一步研究。
2017-09-28 astro-ph.SR
Successive occurrences of quasi-circular ribbon flares in a fan-spine-like configuration involving hyperbolic flux tube
我们提出了一个全面的分析的形成和演化的一个风扇脊柱状的配置,开发了一个复杂的光球配置,分散的负极性区域被正极性区域所包围。这种独特的光球配置类似于地质“环礁”形状,其边界内有四个同源耀斑。挤压因子(Q)图的程度的计算清楚地揭示了一个细长的区域的高Q值之间的内部和外部的脊柱状线,这意味着双曲线通量管(HFT)的存在。与光球环礁配置相关的日冕区域以在EUV图像中直接观察到的扩散圆顶状明亮结构的形式被清楚地识别出来。在环礁区域边界附近有一条丝状通道。暗条通道中通量绳的激活和喷发导致了四次爆发性同源准环形带状耀斑的爆发,爆发间隔为$\approx$ 11小时。在这四次耀斑的间隔期间,我们观测到环礁区域内负极性通量的持续衰减和抵消。相应地,在第四次耀斑之前,HFT的视长度逐渐减小到零点状构型。在每次耀斑之前,我们观察到暗条下方的局部增亮,以及通量抵消,为太阳爆发的系绳切割模型提供了支持。磁衰减指数的分析揭示了喷发的有利条件,一旦预激活的磁通绳达到了环面不稳定的临界高度。
2021-01-20 astro-ph.SR
Testing magnetofrictional extrapolation with the Titov-Démoulin model of solar active regions
本文以Titov和Démoulin的太阳活动区模型为试验场,研究了非线性磁摩擦外推方案。该模型由一个拱形的,线绑电流通道举行的力自由平衡的双极通量分布在底部边界的势场。一个修改后的版本,具有抛物线电流密度分布,在这里采用。我们发现,平衡重建具有非常高的精度在一个代表性的范围内的参数空间,只使用在底部边界的矢量场作为输入。在磁通绳和周围的拱圈之间的界面上形成的结构特征-“双曲线磁通管”和“秃斑分界线表面”-被可靠地再现,因为是磁通绳扭曲和能量和螺旋度的配置。这表明,包含这些太阳活动区基本结构元素的无力场可以通过外推法得到。所选择的初始条件对重建精度的影响也得到了解决,确认初始场最佳匹配的模型的外部势场很自然地导致最好的重建。在参数空间的不稳定范围内外推蒂托夫-德穆兰平衡的磁迹图,得到一个由两个相反的演化阶段组成的序列,这清楚地表明了该位形的不稳定性质:随着自由能的上升,磁通绳的部分积累随后被破坏,失去了大部分自由能。
2010-05-03 astro-ph.SR
Untwisting Jets Related to Magnetic Flux Cancellation
太阳喷流的旋转运动被认为是由磁重联引起的解扭过程的特征,该解扭过程发生在扭曲的闭合磁环之间(即,磁通量绳)和开放的磁场线。预先存在的通量绳的识别,以及绳中包含的扭曲与喷气经历的圈数之间的关系,对于理解喷气触发机制至关重要。本文将对四个同源喷流的成像、光谱和磁场观测结果进行详细的分析,其中第四个喷流的扭转角为2.6 $π$。喷流爆发前光球矢量磁场的非线性无力场外推呈现出一种在扭曲场和开放场之间具有零点的磁配置--这种配置非常有利于太阳喷流的爆发。喷流的旋转方向与爆发前光球磁场中的扭曲方向相反,这一事实证实了喷流的旋转运动使扭曲解除。喷流的出现与其源区总负通量的时间关系以及光球坡印亭通量的磁淹没项的增强表明,这些喷流与当地的磁通量抵消密切相关。
2017-11-16 astro-ph.SR
A Model for Energy Buildup and Eruption Onset in Coronal Mass Ejections
日冕物质抛射(CME)和爆发性耀斑(EFs)是太阳系中能量最大的爆发。它们的基本来源是在丝状通道的剪切磁场中缓慢积累的自由能。我们报告的第一个端到端的CME/EF的数值模拟,从零自由能的初始状态,通过磁螺旋度凝聚过程的驱动下,通过磁通道的形成,以暴力喷发。螺旋度是磁通量系统之间联系的拓扑度量,在日冕中是守恒的,在被喷射到行星际空间之前,螺旋度会无情地增加。许多研究表明,小尺度涡旋运动注入的螺旋度,如在光球中观察到的,经历了从小尺度到大的逆级联,在磁极边界处“凝聚”。我们的新结果验证了这一过程在嵌入背景偶极场中的紧凑双极区域内形成了细丝通道,并首次表明快速CME最终通过磁突破机制发生。我们进一步表明,爆炸性喷发的触发是重联发作的耀斑电流片的极性反转线以上的发展:这种重联形成耀斑环下面的表和CME通量绳以上,并启动高速向外流动的CME。我们的发现对太阳和其他天体物理等离子体中的磁自组织和爆炸行为以及理解和预测爆炸性太阳活动具有重要意义。
2019-10-01 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Eruption Onset and Particle Acceleration in Nested-Null Topologies
本文研究双零点嵌套拓扑中 CME 的 onset 与粒子加速,揭示两次连续 breakout 重联的关键作用及激波对粒子的加速机制。
2025-09-14 astro-ph.SR
Formation of a Magnetic Flux Rope in the Early Emergence Phase of NOAA Active Region 12673
在这项工作中,我们调查的形成磁通量绳(MFR)以上的中心极性反转线(PIL)的NOAA活动区12673在其早期出现阶段。通过对光球矢量磁场、极紫外(EUV)和紫外(UV)图像、外推的三维非线性无力场(NLFFF)以及光球运动的分析,发现随着中心区域不同双极的相继出现,共轭极性发生分离,导致非共轭相反极性之间发生碰撞。近势环首先出现在PIL上方,然后在碰撞位置被剪切并合并,如2017年9月4日连续EUV S形的出现所证明的,这也表明MFR的形成。3D NLFFF进一步揭示了MFR的逐渐积累,伴随着两个细长的秃斑(BP)在碰撞位置和一个非常低的双曲线通量管配置之间的BP的外观。最终MFR具有相对稳定的轴向通量和平均扭转数,分别约为$2.1\times 10^{20}$ ~Mx和-1.5。当碰撞发生时,在BPs附近发现剪切运动,同时观察到通量抵消和紫外线增亮,这表明一个名为“碰撞剪切”的过程的发展(首先由Chintzoglou等人确定。结果清楚地表明,MFR是由“碰撞剪切”形成的,即,通过在它们出现期间由非共轭相反极性之间的碰撞驱动的剪切和通量抵消。
2019-08-18 astro-ph.SR physics.space-ph
Study of Three-Dimensional Magnetic Structure and the Successive Eruptive Nature of Active Region 12371
通过模拟非线性无力场(NLFFF)平衡下的准静态日冕场演化,研究了12371活动区连续喷发的S型日冕的磁结构。HMI/SDO矢量磁图用作NLFFF模型的输入。在所有的喷发事件中,模拟的结构类似于所观察到的喷发前日冕S形,NLFFF核心场是双反J形和反S场线与接触光球的倾角的组合。这样的场线是由在秃斑位置的相反J场线的磁通抵消重连形成的。这意味着由大尺度剪切拱廊场线形成弱扭磁绳。随后,这条磁绳经历日冕系绳切割重连,直到CME被触发。模拟结构捕捉到了这些主要特征的S形到弧形到S形的转换,这是经常性的连续光球通量运动。场线扭曲的计算揭示了一个分数的增加,其次是具有扭曲的范围内的像素的数量减少。这跟踪的建立过程中的扭曲的核心领域的缓慢光球运动和爆发后的松弛,分别。我们的研究推断,大喷发的AR是由于急剧下降的背景日冕字段满足环面不稳定的标准,在低高度($\approx 40$毫米)相比,非喷发的AR。
2018-03-13 astro-ph.SR
Multi-wavelength synthesis of a flux rope-trapped mini-prominence eruption and post-flare coronal rain
Instituto de Astrofísica de Canarias(加那利天体物理研究所);Universidad de La Laguna(拉古纳大学);University of Helsinki(赫尔辛基大学);Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP)(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Northumbria University(诺森比亚大学)
该研究通过2.5维MHD模拟结合多波长合成诊断,揭示了太阳上通量绳俘获的微型日珥爆发及耀斑后日冕雨的多热结构,为相关高分辨率观测提供了特征指引。
2026-09-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Formation of a Double-decker Magnetic Flux Rope in the Sigmoidal Solar Active Region 11520
在本文中,我们解决了形成的磁通量绳(MFR),爆发于2012年7月12日,并造成了强烈的磁暴事件7月15日。通过分析太阳动力学天文台的大气成像仪和日震磁成像仪观测到的活动区的长期演化,发现一个MFR的扭曲场是由主极性反转线附近的两组剪切弧在爆发前半天建立起来的,其形状为连续的S形。扭曲场和剪切弧内的温度高于周围体积的温度,这表明磁重联最有可能在那里发生。重联背后的驱动程序是由于剪切和收敛运动的磁足点的速度范围为0.1- 0.6公里s $^{-1}$。前一个太阳黑子的旋转也有助于MFR的积累。外推的三维非线性无力场结构进一步揭示了重联的位置是在秃斑区域和双曲线通量管。在喷发前约两小时,可以看到S形热通道形式的第二次MFR的迹象。它位于连续存在的原始MFR之上,并包括长丝。因此,整个结构构成了一个稳定的双层MFR系统,在喷发前几个小时。最终,在进入不稳定区域后,高位置的MFR冲动爆发,产生快速的日冕物质抛射和X级耀斑;而低位置的MFR则留在后面,继续维持活动区的S形。
2014-05-20 astro-ph.SR physics.space-ph
$δ$-Sunspot Formation in Simulation of Active-Region-Scale Flux Emergence
$δ$ -太阳黑子,具有高度复杂的磁结构,在高能爆发事件中非常多产,如X级耀斑和同源爆发。在这里,我们研究形成这样的复杂的磁结构的数值模拟磁通量出现从对流区到日冕中的活动区域尺度域。在我们的模拟中,两对双极太阳黑子在表面上形成,起源于单个地下扭曲通量绳的两个浮力部分,遵循Toriumi等人的方法。在两个双极中出现的场的膨胀和旋转驱动两个相反的极性以明显的旋转运动相互进入,产生具有尖锐的极性反转线的紧凑的$δ$ -太阳黑子。$δ$ -黑子在这样一个现实尺度域中的形成产生了与观测中形成的模式类似的新兴模式,例如,逆黑尔定律的反向极性,黑子的曲线运动,在PIL处具有高度剪切磁场和速度场的强横向场。强电流在PIL处积聚,引起重联,这产生了复杂的日冕磁连通性,其中三角洲点中的非势场被连接两端两个极性的更松弛的场覆盖。
2015-04-16 astro-ph.SR
An Observational Study of a "Rosetta-Stone" Solar Eruption
这封信报告了对一个事件的观测,它将所有主要类型的太阳爆发联系起来:那些完全爆发到日光层的事件与那些失败并局限于太阳的事件,以及那些以通量绳的形式向日光层喷射新通量的事件,与那些仅以射流形式喷射新等离子体的事件。该事件起源于覆盖圆形极性反转线(PIL)的细丝通道,并于2013年3月20日发生在NOAA 12488/12501活动区的扩展衰变阶段。这一事件被多个航天器特别好地观测到,并展示了经过充分研究的零点拓扑结构。我们使用SDO AIA和HMI,STEREO-A EUVI和SOHO LASCO图像分析火山爆发的各个方面。灯丝的一个部分经历了一个典型的失败喷发,冷等离子体随后排到没有喷发的部分,但SOHO LASCO C2在失败的灯丝喷发后不久就清楚地观察到了复杂结构的CME/喷流。我们详细描述了缓慢的喷发,缺乏一个明显的触发器,并立即重现灯丝后的事件。在这一事件中观察到的主要喷发属性的独特混合物的灯丝通道场的结构上,因此,可能的喷发机制上的严重限制。
2021-05-19 astro-ph.SR
Evolution of Solar Magnetic Field and Associated Multi-wavelength Phenomena: Flare events on 20 November 2003
利用2003年11月20日NOAA 10501活动区发生的两次同源耀斑(M1.4/1 N和M9.6/2B)的H-α图像、软X射线剖面、磁象图、极紫外图像和射电观测资料,研究了扭曲暗条系统之间的重联、能量释放和与之相关的日冕物质抛射(CME)的发射特性。在这两个事件中,在H-α中观察到的扭曲细丝相互接近,并启动了耀斑过程。然而,第二个事件显示了尖点的形成,因为细丝相互作用。从磁图推断,相反极性的太阳黑子的旋转可能为扭曲的细丝和螺旋度的注入提供了动力。沿着这两个极性相反的太阳黑子之间的电流片,剪切力最大,这可能导致了暗条的扭曲。在暗条相互作用时,发生了重联,热能区和非热能区的耀斑辐射达到最大值。无线电信号揭示了由于重连而导致的磁力线的开放。H-alpha图像和无线电数据提供了导致重联的流入速度和粒子加速区的尺度大小。第一个事件产生了一个狭窄而缓慢的CME,而后者与快速的全晕CME有关。使用白光和闪烁图像以及现场测量在太阳和地球之间观察到的晕CME特征表明了在膨胀和传播中使用的磁能。地球上的磁云特征证实了在暗条相互作用和重连时喷射出的通量绳。
2009-12-07 astro-ph.SR
Formation of Fan-spine Magnetic Topology through Flux Emergence and Subsequent Jet Production
本研究通过CHASE和SDO观测,揭示了磁通量浮现在扇脊拓扑结构形成中的关键作用,并发现迷你暗条在触发同源喷流中的重要性。
2024-02-03 astro-ph.SR physics.space-ph
Eruptions from Quiet Sun Coronal Bright Points. II. Non-Potential Modeling
我们最近的观测研究表明,宁静太阳中的大多数日冕亮点(CBP)在其一生中都是一次或多次爆发的来源。在这里,我们调查的非潜在的时间依赖性结构的磁场的CBP地区,特别强调的时间演变的磁结构的空间位置的喷发开始。的磁性结构的演变时间使用非线性力自由场(NLFFF)松弛的方法,根据时间序列的日震和磁成像仪(HMI)的纵向磁图。这导致NLFFF的连续时间序列。的时间序列开始与潜在的磁场外推的基础上采取的喷发前的时间很好的磁。这个初始场随后随时间演化,以响应在光球层观测到的磁场分布的变化。局部和全球磁场结构从时间序列的NLFFF场的解决方案进行了分析,在附近的喷发地点的近似时间的喷发。分析表明,许多CBP爆发报告在Mou etl。(2018)包含位于喷发地点的扭曲通量管。在许多情况下,这些位置存在的通量绳提供了磁场结构、它们的喷发和观测小型日冕物质抛射(小型日冕物质抛射)之间的直接联系。发现所有的重复喷发都是同源的。NLFFF模拟表明,扭曲的磁场结构在托管在CBPs喷发的位置创建。这些扭曲的结构是由光球磁场观测的变化引起的足点运动产生的。微耀斑的真正性质仍然未知。需要进一步的3D数据驱动的MHD建模来显示这些扭曲的区域如何变得不稳定并爆发。
2019-01-28 astro-ph.SR