我们使用全磁盘,SOHO/EIT 195 $Å$校准的图像来测量近赤道冕洞的面积和平均光子通量的纬向和逐日变化。此外,还估算了冕洞发射的能量及其温度和磁场结构的强度。通过对2001-2008年资料的分析,发现冕洞的平均面积(A)、光子通量(F)、辐射能量(E)和温度(T)的变化与纬度无关。而冕洞磁场结构的推断强度取决于纬度,从赤道附近的低到两极附近的高。估计的物理参数的典型平均值为:$A \sim 3.8(\pm0.5)\times10^{20}~cm^{2}, F \sim 2.3(\pm0.2)\times10^{13}~photons\;cm^{-2}\;sec^{-1}, E \sim 2.32(\pm0.5)\times 10^{3}~ergscm^{-2}sec^{-1} \ and \ T \sim 0.94(\pm0.1)\times10^{6} ~$ K。日冕处冕洞磁场结构的平均强度估计为$\sim$ $0.08 \pm 0.02$高斯。如果冕洞被固定在对流区,人们会认为它们应该有差异地旋转。因此,热成风平衡和冕洞与太阳等离子体的同旋意味着赤道和两极之间的温差。与这一事实相反,近赤道冕洞的热结构的变化是独立的纬度导致的结论是,冕洞必须刚性旋转,很可能是锚定最初低于速跃层确认我们以前的研究(ApJ,763,137,2013)。
英文摘要:
We use full-disk, SOHO/EIT 195 $Å$ calibrated images to measure latitudinal and day to day variations of area and average photon fluxes of the near equatorial coronal holes. In addition, energy emitted by the coronal holes with their temperature and strength of magnetic field structures are estimated. By analyzing data of 2001-2008, we find that variations of average area (A), photon flux (F), radiative energy (E) and temperature (T) of coronal holes are independent of latitude. Whereas inferred strength of magnetic field structure of the coronal holes is dependent on the latitudes and varies from low near the equator to high near both the poles. Typical average values of estimated physical parameters are: $A \sim 3.8(\pm0.5)\times10^{20}~cm^{2}, F \sim 2.3(\pm0.2)\times10^{13}~photons\;cm^{-2}\;sec^{-1}, E \sim 2.32(\pm0.5)\times 10^{3}~ergscm^{-2}sec^{-1} \ and \ T \sim 0.94(\pm0.1)\times10^{6} ~$ K. Average strength of magnetic field structure of coronal hole at the corona is estimated to be $\sim$ $0.08 \pm 0.02$ Gauss. If coronal holes are anchored in the convection zone, one would expect they should rotate differentially. Hence, thermal wind balance and isorotation of coronal holes with the solar plasma implies the temperature difference between the equator and both the poles. Contrary to this fact, variation of thermal structure of near equatorial coronal holes is independent of latitude leading to a conclusion that coronal holes must rotate rigidly that are likely to be anchored initially below the tachocline confirming our previous study (ApJ, 763, 137, 2013).
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。
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)
Multi-scale observations of thermal non-equilibrium cycles in coronal loops
热不平衡(英语:Thermal non-equilibrium,TNE)是一种在太阳日冕环中发生的现象,当加热是准恒定的和高度分层的。在这样的加热条件下,日冕环经历了蒸发和冷凝的循环。最近对日冕环中普遍存在的长周期强度脉动及其与日冕雨的关系的观测表明,了解TNE周期的特征是限制日冕中质量和能量循环的重要步骤。我们报告了太阳动力学天文台(SDO)和瑞典1米太阳望远镜(SST)的独特观测结果,这些观测结果将TNE过程所涵盖的极端时空尺度上捕获的热特性联系起来。在同一个日冕环束中,我们捕获了6小时周期的日冕强度脉动SDO/AIA和日冕雨观察离临边的色球H α和Ca II K谱线与SST/CRISP和SST/CHROMIS。我们结合了多热分析的周期与AIA和广泛的光谱特征的雨团与SST。我们在日冕中发现了与周期性日冕雨有关的蒸发-冷凝循环的明确证据。SST上的高分辨率光谱仪器揭示了精细结构的雨带,并使我们能够探测其中一个循环的冷却阶段,直到色球温度。这些观测加强了长周期强度脉动和日冕雨之间的联系。他们还证明了TNE的能力,以塑造大尺度上的活动区域的动态,以及目前可解决的最小尺度。
The multi-thermal and multi-stranded nature of coronal rain
在这项工作中,我们分析了协调观测跨越色球,TR和日冕温度在非常高的分辨率,揭示了热不稳定等离子体的基本特征。日冕雨是一种高度多热现象,在多波长辐射中具有高度的共空间性。EUV暗化和准周期性强度变化被发现是强烈相关的日冕雨阵雨。观测到日冕雨的逐渐冷却,导致发射的高度依赖性。发现了一个快-慢两步的灾难性冷却过程,这可能反映了光学厚等离子体状态的转变。在撞击前的色球层高度,日冕雨的间歇性和密集性的出现变得更加连续和持久,这主要是由于观测到的磁场膨胀的漏斗效应。在0.2 "-0.5"的空间尺度上发现了很强的密度不均匀性,其中TR到色球温度的跃迁发生在最低的可探测尺度上。日冕雨宽度分布的形状与温度无关,峰值接近每个望远镜的分辨率极限,范围从0.2 "到0.8"。然而,我们发现在最冷的波长,特别是在更高的分辨率,集群数量急剧增加,这表明大部分的雨分布仍然未被发现。雨团出现在色球层和TR温度的股组织,这表明了一个重要的作用,热不稳定的基本环子结构的形成。我们进一步发现结构让人想起MHD热模式。雨核的密度估计在2x10 ^{10} cm ^{-3}和2.5x10 ^{11} cm ^{-3}之间变化,导致每个环圈有1 - 5x10 ^{9} g s ^{-1}的显著向下质量通量,这表明它在色球-日冕质量循环中起着重要作用。
Coronal Non-Thermal and Doppler Plasma Flows Driven by Photospheric Flux in 28 Active Regions
University College London, Mullard Space Science Laboratory(伦敦大学学院,穆拉德空间科学实验室);University of Vienna, Institute of Astrophysics(维也纳大学,天体物理研究所);Computational Physics, Inc.(计算物理公司);Space Science Division, Naval Research Laboratory(海军研究实验室空间科学部);NASA Goddard Space Flight Center, Solar Physics Laboratory, Heliophysics Science Division(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心,太阳物理学实验室,日球物理科学部);Department of Mathematics, Physics and Electrical Engineering, Northumbria University(诺森比亚大学数学、物理与电气工程系);INAF Osservatorio Astronomico di Roma(意大利国家天体物理研究所罗马天文台)
Turbulent cross-field transport of non-thermal electrons in coronal loops: theory and observations
天体物理学中的一个基本问题是磁湍流与带电粒子之间的相互作用。现在可以使用\emph{Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager (RHESSI)}观测电子发射的硬X射线(HXR)来识别湍流的存在,并估计至少在密集的日冕耀斑环中磁场线扩散系数的大小。{We讨论各种可能的跨场传输的非热电子产生的宽带磁湍流日冕环的制度。强调了久保数$K$作为控制参数的重要性,并收集了适用于大久保数和小久保数极限的结果。} {基于运输统计理论中发展的概念和见解的通用模型适用于日冕环和解释太阳耀斑中的硬X射线成像数据。捕获效应的作用,这在非线性运输制度中变得重要,在解释数据时考虑在内。对于这个耀斑太阳环,我们限制的范围内的平行和垂直的相关长度的湍流磁场和可能的久保数。我们表明,大量的能量$\sim 1%$(或更多)的背景场的磁波动可以推断出从厚靶日冕环内的磁扩散系数的测量。
利用SOHO、STEREO和Hinode的观测资料,研究了赤道冕洞区的磁场演化。两个偶极子一个接一个地出现。第一偶极子的负元件由于与第二偶极子的正元件的相互作用而消失。在这个过程中,观察到喷流和等离子体爆发。第二偶极子的相反极性先分离,然后相互抵消,这是首次在冕洞中报道的。随着第二偶极子无符号磁通量在两天内从9.8*10^20 Mx减少到3.0*10^20 Mx,171 A亮度下降了75%,冕环明显收缩。在相消位置,横向场很强,直接从正元素指向负元素,同时观测到平均速度为0.9 km s-1的多普勒红移,与相消岛运动的水平速度(1.0 km s-1)相当。几天后,日冕洞的东北部,偶极子所在的地方,似乎是一个安静的区域。这些观测结果支持了两个偶极子之间的相互作用是由磁通重联引起的,而第二个偶极子的相反极性之间的抵消是由于原始环路的淹没。这些结果将有助于我们理解冕洞的演化。
Observation of High-speed Outflow on Plume-like Structures of the Quiet Sun and Coronal Holes with SDO/AIA
太阳动力学天文台(SDO)上的大气成像组件(AIA)的观测结果显示,在平静的太阳大气层的磁化区域中,存在着无处不在的间歇性外流(喷流),其平均速率约为120 km s-1,温度通常超过100万度。这些外流并不局限于在极冕洞中可见的羽流,也存在于源自赤道冕洞和宁静太阳区域的羽流状结构中。在整个大气层的“羽流间”区域也可以看到外流。此外,在羽流和羽流间区域的这些流动追踪出的结构不断表现出横向(Alfvenic)运动。我们的发现表明,高速外流主要来自安静的太阳和日冕洞的磁网络,并且所观察到的羽流被其中包含的密度更大的等离子体所突出。这些外流可能是一个有效的手段,提供加热的质量进入日冕,并作为一个重要的来源,质量供应的太阳风。我们证明,安静的太阳羽流有时会显着污染相邻冕洞的光谱观测-极大地影响观测到的多普勒频移,从而可能影响这些地区的重大调查。