Observations of the Coronal Mass Ejection with a Complex Acceleration Profile
研究了具有复杂加速度剖面的日冕物质抛射。事件发生于2009年4月23日。它有一个脉冲加速阶段,一个脉冲减速阶段,和第二个脉冲加速阶段。在其演化过程中,CME表现出不同的加速机制:扭结不稳定性,突出排水,耀斑重联,和CME-CME碰撞的签名。观测的特点是使用了TESIS EUV望远镜。该仪器可以在距离太阳中心2 $R_\odot$的Fe 171日冕线上成像。这使我们能够追踪CME直到LASCO/C2视场,而不会从视线中丢失CME。CME的发生是由扭结不稳定性引起的。扭结不稳定后出现大量引流。物质的排泄只起辅助作用:它减少了CME的质量,这有助于加速CME。第一个脉冲加速阶段是由耀斑重联引起的。在第一个脉冲加速阶段,我们观测到了两个带状耀斑和软X射线通量的增加。脉冲减速和第二脉冲加速阶段是由CME-CME碰撞引起的。所研究的事件表明,日冕物质抛射是一种复杂的现象,不能只用一种加速机制来解释。我们应该寻求不同机制的组合,在它们演化的不同阶段加速日冕物质抛射。
2017-12-18 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
An Updated View of Solar Eruptive Flares and Development of Shocks and CMEs: History of the 2006 December 13 GLE-Productive Extreme Event
2006年12月13日的一次极端事件标志着日出纪的开始,这是NoRH和NoRP观测到的第23个太阳活动周期中最后一次大耀斑。该事件产生了一个快速的CME,强烈的冲击和大粒子事件负责GLE 70。我们试图澄清爆发,冲击波和耀斑之间的关系,并阐明了高能质子的起源的争论。一个概念将其与耀斑过程联系起来。另一种是将离子加速与CME驱动的弓形激波联系起来。耀斑后粒子释放时间延迟有利于后一种情况。然而,我们以前的研究已经确定,在耀斑上升期间,冲击波通常是由冲动爆发的磁绳(未来的CME核心)激发的,而外部CME表面是从内部驱动膨胀的拱廊演变而来的。2006年12月13日事件的观测结果显示,两个冲击后,对方,其激发方案相矛盾的延迟日冕物质抛射驱动的弓激波假说。实际上,冲击波的形成要早得多,在耀斑峰值之前就可以加速质子。然后,这两个冲击合并成一个更强的冲击,只是在很久之后才减速和减弱。
2013-10-10 astro-ph.SR
Understanding the complex morphology of a CME II: how pre-eruptive conditions shape CME evolution
NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);The Catholic University of America(天主教大学);The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory(约翰斯·霍普金斯大学应用物理实验室);Predictive Science Inc.(预测科学公司);INAF – Capodimonte Astronomical Observatory(意大利国家天体物理研究所卡波迪蒙特天文台)
通过多视角观测和数值模拟,研究CME II的形态演变,发现预爆发磁场配置和背景磁场对CME演化有显著影响,验证了物理模型对初始状态的约束作用。
2026-04-20 astro-ph.SR
Electric Current Neutralization in Solar Active Regions and Its Relation to Eruptive Activity
与电流相关的磁自由能是太阳耀斑和太阳活动区日冕物质抛射(CME)的动力。然而,决定AR是否会产生喷发的条件还不清楚。以前的工作表明,在何种程度上的驱动电流,或在一个单一的磁极内的所有电流的总和,被中和,可以作为一个很好的代理评估的AR的能力,产生喷发。在这里,我们调查电流中和和耀斑/CME生产之间的关系,使用15个耀斑活动和15个耀斑安静的AR的样本。所有耀斑安静和4个耀斑活跃的AR也是CME安静的。我们还测试了电流中和的关系,沿极性反转线(PILs)在AR的剪切程度。我们发现,耀斑生产AR更有可能表现出非中和电流,特别是那些也产生CME。我们发现,耀斑/CME活跃的AR也表现出更高程度的PIL剪切比耀斑/CME安静的AR。我们还观察到,电流变得更加中性的磁通量出现在耀斑安静的AR。我们的研究表明,目前中和反应是其爆发潜力的指示。
2020-03-05 astro-ph.SR
Evidence of a Plasmoid-Looptop Interaction and Magnetic Inflows During a Solar Flare/CME Eruptive Event
观测证据合并的一个向下传播的等离子体团与looptop内核在2007年1月25日的掩星事件。RHESSI在9-18 keV能量范围内的光变曲线,以及里尔蒙斯太阳天文台245 MHz通道的光变曲线,显示了合并时日冕中增强的非热发射,表明发生了额外的粒子加速。这是由于在两个合并源之间形成的电流片中的二次重连。RHESSI图像用于确定等离子体团的平均向下速度为12公里/秒。STEREO-Behind上的SECCHI仪器套件的补充观测表明,这一过程发生在相关CME的加速阶段。从小波增强的EUVI,图像证据流入磁场线之前的CME喷发也提出。得出的流入速度为1.5 km/s。这种组合的观察支持最近的数值模拟等离子体团的形成,传播和随后的粒子加速由于撕裂模式的不稳定性在电流片形成。
2010-03-02 astro-ph.SR
On the Relationship Between Coronal Magnetic Decay Index and CME Speed
数值模拟表明,扭结和环面不稳定性是两个潜在的贡献者的爆发事件的启动和proorogation。称为衰变指数的磁性参数(即,喷发通量绳上方覆盖场的日冕磁场梯度)在控制喷发运动学方面可发挥重要作用。以前的研究已经确定了一个阈值范围的衰变指数,区分喷发和封闭的配置。在这里,我们通过调查衰变指数和CME速度之间是否存在明显的相关性来推进研究。利用全球Halpha网络的Halpha数据,我们选取了38个与暗条爆发和/或双带耀斑有关的CME。在与日冕物质抛射相关的Halpha中观察到的暗条和耀斑带有助于定位磁极性反转线,沿着该磁极性反转线,使用MDI磁图作为边界条件,基于位场外推法计算衰变指数。CME的速度可以从LASCO C2 CME目录在线获得。我们发现,平均衰减指数增加与CME的速度为那些CME的速度低于1000公里/秒,并保持平稳约2.2的CME与较高的速度。此外,我们提出了一个部分灯丝喷发的案例研究,其中衰变指数显示出不同的值以上的爆发/未爆发的部分。
2012-10-16 astro-ph.SR
A Tiny Eruptive Filament as a Flux-Rope Progenitor and Driver of a Large-Scale CME and Wave
利用SDO/AIA观测到的太阳爆发事件SOL 2010 -06-13,讨论了CME的形成过程和与之相关的极紫外瞬变现象。我们已经揭示了在这个事件中爆发的磁通绳,研究其属性,并检测到发展中的CME内的波签名。这些发现使我们能够在CME和相关EUV波的起源中建立新的特征,并将所有事件协调成因果相关的序列。(1)一个11 MK的热磁绳从一个致密的灯丝发展,加速到3 km/s $^2$ 1分钟前的硬X射线爆发,比其他结构更早,达到420 km/s,并减速到50 km/s。(2)CME的发展是由通量绳驱动的。绳子上方的封闭结构依次参与了从下往上的膨胀,靠得更近,然后消失,露出它们的外壳,边缘,这就成为了空腔的外边界。边缘与磁畴的分界面相关联,其中包含喷发前的灯丝。(3)边缘的形成与连续压缩的上部活动区结构到CME的锋面结构(FS)。当边缘形成时,它就像一个活塞。(4)造成日冕物质抛射的扰动是由环内的磁绳激发的,然后向外传播。当它们在距离-时间图中的轨迹与这种扰动的前沿相交时,不同高度的EUV结构开始加速。(5)在边缘和FS之外,扰动像冲击波一样传播,表现为II型射电爆发和EUV瞬变的主要部分。它的主要尾部是FS,由两个包围着轮缘的后掠MK环组成。波减速和衰减很快,不被驱动的拖曳活塞,这减缓。
2016-04-04 astro-ph.SR
Understanding CME and associated shock in the solar corona by merging multi wavelengths observation
利用多波长成像观测,在EUV,白光和无线电,以及无线电光谱数据在一个大的频率范围内,我们分析了触发和发展的复杂的喷发事件。这一次包括两个组成部分,喷发射流和CME的互动超过30分钟,可以被认为是物理联系。这是一个不寻常的事件。该射流是在一个典型的复杂的磁配置,这已经在许多以前的研究中进行了调查有关的喷发射流的建立,这种配置包括扇场线起源于一个寄生的极性,这是嵌入在一个极性区域的大活动区(AR)的电晕零点。首先在EUV中观察到的CME的开始和发展没有显示出通常的特征。在这种情况下,喷发喷流是这一事件的主要演员。日冕物质抛射首先表现为一个简单的环系统,它由于喷流外部与周围介质之间的磁重联而变得不稳定。日冕物质抛射的发展与两个不同起源的连续II型爆发的发生密切相关。这项研究的一个重要部分是第一个射电II型爆发,联合频谱和成像观测允许:i)逐步跟踪频谱和射电爆发轨迹的演变,与CME演变的关系; ii)在不引入电子密度模型的情况下获得B场和阿尔文速度。
2014-09-12 astro-ph.SR
Variations in Abundance Enhancements in Impulsive Solar Energetic-Particle Events and Related CMEs and Flares
我们研究了富铁脉冲太阳高能粒子(SEP)事件中元素He到Pb丰度增强的事件间变化及其与相关日冕物质抛射(CME)和太阳耀斑性质的关系。使用最小二乘法程序,我们适合的幂律增强元素丰度作为其质荷比A/Q的函数,以确定功率和日冕温度(决定Q)在每个111脉冲SEP事件之前确定的。具有最陡元素增强的单个SEP事件,例如~(A/Q)^[6],往往是较小的、低通量的事件,具有更陡的能谱,与B级和C级X射线耀斑、较冷的(~2.5 MK)日冕等离子体以及狭窄的(<100 deg)、较慢的(<700 km/s)日冕物质抛射有关。另一方面,更高通量的SEP事件具有更平坦的能谱,重元素的增强不那么剧烈,例如~(A/Q)^[3],并且来自与C、M甚至X级X射线耀斑和更宽的日冕物质抛射相关的更热的日冕等离子体(~3.2 MK)。~ 3 He/~ 4 He的增高与重元素的增高无关。然而,3 He/4 He> 0.1的事件与狭窄、缓慢的日冕物质抛射、较冷的日冕等离子体以及B和C类X射线耀斑的关联甚至比其他富铁脉冲SEP事件更强,3 He的增强较小。
2014-07-29 astro-ph.SR
Magnetic Flux of Active Regions Determining the Eruptive Character of Large Solar Flares
我们建立了迄今为止最大的爆发/局限耀斑数据库,并分析了2010年$-$ 2019年期间发生的322次\emph{GOES} M1.0级及以上耀斑,即,几乎跨越了整个太阳活动周期研究发现,活动区总无符号磁通量($Φ$ $_{AR}$)是控制大耀斑爆发特征的一个关键参数,大耀斑爆发的比例与$Φ$ $_{AR}$具有很强的反相关性.这意味着,含有大磁通量的AR产生的大耀斑与日冕物质抛射(CME)相关的概率较低。这一发现得到了我们获得的临界衰变指数高度和$Φ$ $_{AR}$之间的高度正相关性的支持,这意味着具有较大$Φ$ $_{AR}$的AR具有较强的磁约束。此外,起源于大于1.0 $\times$ $10^{23}$ Mx的AR的受限耀斑具有几个共同的特征:稳定的暗条、滑动的磁重联和强烈剪切的耀斑后环。我们的研究结果揭示了新的关系之间的磁通量的AR和发生的CME与大耀斑。这些关系为预测日冕物质抛射和不利空间天气提供了定量判据,对太阳型恒星和恒星日冕物质抛射的“超级耀斑”也有重要意义。数据库的链接是https://doi.org/10.12149/101030。
2020-08-28 astro-ph.SR
Genesis and impulsive evolution of the 2017 September 10 coronal mass ejection
2017年9月10日的X8.2事件提供了独特的观测,以研究非常快速的CME的成因,磁性形态和脉冲动力学。结合GOES-16/SUVI和SDO/AIA EUV图像,我们确定了一个热($T\approx 10-15$ MK)明亮的边缘周围的快速膨胀的空腔,嵌入一个更大的CME壳($T\approx 1-2$ MK)。CME壳层由一组密集的大AR环($\gtrsim$ 0.5 $R_s$)发展而来,并无缝地演变成LASCO C2观测到的CME锋面。CME壳层强烈的横向过度膨胀就像一个活塞,启动了快速的EUV波。热腔边缘被证明是一种表现的主导极向通量和冻结的等离子体添加到上升的通量绳的磁重联在电流片下面。同样的结构后来被观察到作为白光CME的核心,挑战了CME三部分形态的传统解释。这些观测结果所建议的大量增加的磁通量解释了CME壳和腔的径向和横向膨胀的极端加速度,所有这些加速度都达到了$5 - 10$ km s $^{-2}$的值。加速峰值同时发生的第一RHESSI $100-300$ keV的硬X射线爆发的相关耀斑,进一步强调的重要性,脉冲CME演变的重联过程。最后,磁通绳相对于CME壳层的更高的径向传播速度导致白光CME波前和激波的明显变形。
2018-10-22 astro-ph.SR
Impulsive acceleration of coronal mass ejections: II. Relation to SXR flares and filament eruptions
使用高时间节奏的图像从STEREO EUVI,COR1和COR2仪器,我们推导出详细的运动学的主要加速阶段的样本95 CME相关联的耀斑和灯丝喷发相比。我们发现,与耀斑相关的日冕物质抛射揭示了平均显着较高的峰值加速度和较低的加速阶段的持续时间,启动高度和高度,在那里他们达到他们的峰值速度和峰值加速度。这意味着与耀斑相关的日冕物质抛射的特征是更高和更强的脉冲加速度,并且起源于磁场更强的日冕底部。对于与暗条喷发相关的日冕物质抛射,我们发现只有日冕物质抛射的峰值加速度比与暗条喷发无关的事件显著降低。耀斑上升时间与CME加速持续时间呈正相关,与CME峰值加速时间呈负相关。对于大多数事件,CME加速在耀斑发作之前开始(对于75%的事件),并且CME加速在SXR峰值时间之后结束(对于77%的事件)。在约60%的事件中,耀斑SXR通量导数峰值时间与CME加速度峰值时间之间的时间差小于\pm 5 min,这暗示了CME加速度与耀斑中由磁重联引起的能量释放之间的反馈关系。
2012-06-11 astro-ph.SR
A Comparative Study of Confined and Eruptive Flares in NOAA AR 10720
我们调查的两种类型的耀斑的不同属性:喷发耀斑与日冕物质抛射和封闭耀斑没有日冕物质抛射。我们的研究样本包括9个M级和X级耀斑,都来自同一个活动区(AR),其中6个是封闭的,另外3个是喷发的。在软X射线时间剖面上,局限耀斑往往更具有脉冲性,在EIT 195 A图像上表现出更细长的形状,而爆发耀斑则是持续时间较长的事件,表现出更广泛的增亮区域。局限耀斑的位置更接近AR的中心,而爆发耀斑则位于外围。这种差异通过位移参数(AR中心和光斑位置之间的距离)进行量化:6个约束耀斑的平均位移为16 μ m,而爆发耀斑的平均位移高达39 μ m。此外,通过非线性无力场外推,我们发现低日冕(~10 μ m)的横向磁场衰减指数在爆发型耀斑中比在局限型耀斑中有较大的值。此外,爆发耀斑区的横向磁场强度比封闭耀斑区弱。这些结果表明,背景磁场的强度和衰减指数可以决定耀斑的爆发性或局限性。这些结果对CME模型的影响进行了讨论的磁绳环面不稳定性的背景下。
2011-03-11 astro-ph.SR
Multi-instrument view on solar eruptive events observed with the Siberian Radioheliograph: From detection of small jets up to development of a shock wave and CME
西伯利亚射电日像仪(SRH)的第一个4 - 8天线阶段于2016年初开始进行单频测试观测,自2016年8月以来,它在4-8 GHz范围内的几个频率上定期观测太阳,角分辨率为1-2角分,成像间隔约为12秒。由于不完整的天线配置的机会有限,大约100焦耳的高灵敏度使SRH能够沿着三条线对喷发现象的研究做出贡献。首先,一些喷发在SRH图像中直接可见。第二,即使没有来自微波凹陷的详细成像信息,也可以检测到一些小的喷发,所述微波凹陷是由冷喷发的等离子体屏蔽背景发射而引起的。第三,SRH观测揭示了一些事件的新方面,需要用不同的仪器进行研究。我们聚焦于2016年3月16日06:40左右爆发的C2.2耀斑,这是SRH观测到的第一批耀斑之一。从SRH观测出发,我们使用极紫外,硬X射线,白光和米波数据分析了这一事件。爆发日珥的膨胀、增亮和扭曲,反映了通量绳形成的时间延长过程和大规模日冕物质抛射(CME)的发展。观测结果排除了日珥在CME形成中的被动作用。突然的日珥爆发冲动地激发了一个类似于爆炸波的冲击波,它出现在微波爆发期间,并表现为“EUV波”和II型射电爆发。由于日冕物质抛射的速度很低,冲击波衰减了,没有转变成弓形冲击波。然而,这一事件在地球附近产生了明显的质子增强。与我们以前的几个事件的研究比较证实,脉冲活塞冲击激励方案是典型的各种事件。
2018-05-23 astro-ph.SR
The Genesis of an Impulsive Coronal Mass Ejection observed at Ultra-High Cadence by AIA on SDO
研究低日冕中的快速爆发事件是最近发射的太阳动力学天文台(SDO)上的大气成像组件(AIA)成像仪的科学目标之一,该成像仪在10个波长下以角秒分辨率和12秒的节奏拍摄全圆盘图像。我们与AIA一起研究了2010年6月13日发生的与M1.0级耀斑相关的脉冲日冕物质抛射(CME)的形成。具体来说,我们分析了CME EUV气泡的形成和它的初始动力学和热演化在低日冕使用AIA图像在三个波长(171,193和211)。我们推导出的CME气泡纵横比(=气泡高度/气泡半径)的时间演变的第一个超高的节奏测量。我们的主要结果是,CME的形成经历了三个阶段:它开始于一个缓慢的自相似膨胀,然后是一个快速但短暂的(约70秒)时期的强烈横向过度膨胀,这基本上创造了CME。然后,CME经历另一个自相似扩展阶段,直到它退出AIA视野。在所研究的时间间隔,日冕物质抛射高度-时间曲线显示出强烈的,短暂的,加速后减速。横向过度扩张阶段与减速阶段一致。脉冲耀斑加热和CME加速是密切耦合的。然而,日冕物质抛射的横向过度膨胀发生在下降阶段,因此与耀斑重连无关。此外,气泡的多热分析没有显示出温度变化的显著证据。
2010-10-25 astro-ph.SR
Microwave imaging of a hot flux rope structure during the pre-impulsive stage of an eruptive M7.7 solar flare
太阳爆发前脉冲阶段的日冕结构和过程对于理解导致随后爆发能量释放的物理过程至关重要。在这里,我们提出了第一次微波成像研究的热通量绳结构在爆发M7.7太阳耀斑的前脉冲阶段,与野边山射电日像仪(NoRH)在17 GHz。SDO/AIA还在其94和131 Ω的热通带中观察到磁通绳。在微波数据中,它被揭示为一个整体的拱廊状结构,由几个强度增强组成,通常由弱发射桥接,亮度温度($T_B$)从~ 10,000 ~ 20,000 K变化。微波强度增强沿结构的位置保持相对固定在某些特定部分的磁通绳,表明发射电子的分布是受大规模的扭曲磁通绳的磁配置。小波分析显示了一个显着的2分钟的微波$T_B$变化期间的预脉冲阶段的利益。该期间同意以及报告的AIA太阳收缩环和向上喷射的等离子体团(建议重联流出)。这表明,这两个周期是由相同的重连过程,间歇性地发生在2分钟的时间尺度控制。我们推断,至少有一部分的发射激发的非热高能电子通过陀螺同步加速器机制。这项研究表明,微波成像在探索磁绳的磁几何形状和相关的重联过程中的太阳爆发的发病潜力。
2016-03-09 astro-ph.SR
A Multiwavelength Study of Eruptive Events on January 23, 2012 Associated with a Major Solar Energetic Particle Event
我们使用来自空间和地面仪器的多波长数据来研究2012年1月23日的太阳耀斑和日冕物质抛射(CME),这是太阳活动周期24中最大的太阳高能粒子(SEP)事件之一。该爆发由两次快速CME(1400 km/s和2000 km/s)和M级耀斑组成,发生在位于N28 W36的活动区11402。这两次日冕物质抛射都是快速连续发生的,因此它们在非常靠近太阳的地方相互作用。第二个CME在11-12 Rsun的距离赶上了第一个。CME的相互作用可能是导致SEP通量升高和SEP事件强度分布显著变化的原因。复合CME导致了一个双底中等磁暴(Dst = -73 nT)。这两个下降是由于激波鞘中行星际磁场的南向分量和ICME间隔。缺乏更强的地磁暴的一个可能原因可能是ICME对地球进行了一次掠击。
2013-03-06 astro-ph.SR
The 26 December 2001 Solar Eruptive Event Responsible for GLE63. III. CME, Shock Waves, and Energetic Particles
SOL 2001 -12-26中等太阳爆发事件(GOES重要性M7.1,微波高达4000 sfu,频率9.4 GHz,CME速度1446 km/s)产生了强的太阳高能粒子通量和地面宇宙线强度增强(GLE 63)。为了找到一个可能的原因,这一事件的高质子的结果,我们研究多波长图像和动态无线电频谱和定量协调的结果与对方。另一次喷发可能发生在同一活动区约半小时前的主要喷发。后者在脉冲阶段产生了两次类似爆炸波的冲击。这两个激波最终在径向方向上合并成一个激波,其轨迹可追溯到$25R_\odot$,作为扩张的CME天体前方的一个晕,这与风号航天器上的无线电和等离子体波研究(WAVES)实验记录的行星际II型事件一致。晕的形状和运动学表明,在这些距离的冲击波和弓形激波之间的中间制度。结果表明:(1)激波出现在耀斑上升过程中,对粒子的加速作用比通常认为的要早;(2)前一次爆发对粒子事件有放大作用,它拉伸了正在发展的CME上方的封闭结构,促进了CME的离地和耀斑加速粒子的逃逸,使CME的速度更快,前方的激波更强; iii)逃逸的耀斑加速粒子可以通过重新连接的通量绳,在那里他们被困,与一个大的日冕洞,另外促进; iv)第一次爆发提供了丰富的种子人口加速的尾随冲击波。
2017-06-08 astro-ph.SR
Comparison of Energies Between Eruptive Phenomena and Magnetic Field in AR 10930
我们提出了一个研究比较的能量带走的日冕物质抛射(CME)和相关的耀斑等离子体中的辐射能量损失,减少磁自由能在活动区NOAA 10930的释放期间,2006年12月13日在太阳活动周期23的下降阶段。喷射出的日冕物质抛射速度很快,以1780 km/s的投射速度和3060 km/s的反投射速度射向地球。我们把这些作为我们计算的下限和上限。它伴随着活动区的X3.4级耀斑。日冕物质抛射携带着(1.2-4.5)× 10^32尔格(投影-反投影)的动能和引力势能。耀斑期间的辐射能量损失估计为9.0x10^30 erg。将这些能量的总和与耀斑/CME期间测得的自由磁能的减少进行比较。自由能是高于最小能量配置的能量,并使用磁性维里定理估计。与耀斑前的能量相比,耀斑/CME后的磁自由能估计下降了3.11x10^32 erg。考虑到可能的能量范围,我们估计50-100%的CME能量来自活动区。剩余的自由磁能分布在辐射能损失、粒子加速、等离子体和磁场重定向等方面。
2010-10-28 astro-ph.SR
Micro-Sigmoids as Progenitors of Coronal Jets - Is Eruptive Activity Self-Similarly Multi-Scaled?
日出星上的X射线望远镜(XRT)的观测结果被用来研究X射线亮点的性质,即日冕喷流的来源。冕洞中的几个喷流事件被发现从小规模的S形亮区爆发。这一发现表明,日冕微S形很可能是日冕喷流的祖先。此外,这些结构的存在可以解释许多观察到的射流特征,如螺旋结构,明显的横向运动和形状。类似于大规模S形星云引起的日冕物质抛射(CME),一个有前途的未来任务可能是研究太阳喷发活动,从日冕喷流到CME,是否在性质和不稳定机制方面具有自相似性。
2010-05-21 astro-ph.SR
An application of the weighted horizontal magnetic gradient to solar compact and eruptive events
我们建议应用Korsos等人(2015年)提出的加权水平磁梯度($WG_{M}$),使用SDO/HMI-Debrecen数据目录分析活动区(AR)的前耀斑和前CME行为和演变。为了证明$WG_M$方法的调查能力,在耀斑和CME爆发方面,我们研究了两个典型的AR,即AR 12158和AR 12192。AR的选择代表典型情况。AR 12158产生了一个X 1.6级耀斑,伴随着快速的“晕”日冕物质抛射($v_{linear}$ =1267 $km s^{-1}$),而AR 12192则发生了一系列强大的X级喷发,即X 1.1、X 1.6、X 3.1、X 1.0、X 2.0和X 2.0级高能耀斑,有趣的是,没有一个伴随着日冕物质抛射。值本身和时间变化的$WG_{M}$被发现具有潜在的重要诊断信息的强度的预期耀斑类。此外,我们还估计耀斑爆发的时间从收敛和发散运动的两个子群的面积加权重心的持续时间的关系相反的磁极性。这个测试结果不仅提供有关预期耀斑类的强度和耀斑开始时间的信息,但也可以表明是否会发生耀斑与/或没有快速CME。我们还发现,当负极性重心发生了移动,而正极性重心“保持”在爆发前的同一坐标时,耀斑的爆发伴随着快速的“晕”CME。反之,当正负极重心都发生移动时,AR产生耀斑而不产生CME。如果这些发现的重心运动的属性是CME喷发(或缺乏它)的一般前兆,识别它们可能作为一个很好的先决条件,…
2017-12-31 astro-ph.SR
Eruptive-Impulsive Homologous M-class Flares Associated with Double-Decker Flux Rope Configuration in Mini-Sigmoid of NOAA 12673
我们对GOES类M1.4和M7.3的两个同源,短暂的脉冲耀斑进行了多波长分析,这些耀斑发生在2017年9月7日活动区域NOAA 12673内的一个非常局部化的小型S形区域。这两个耀斑都与最初的喷流状等离子体喷射有关,这些喷射在短暂的时间内以准直的方式向东移动,然后急剧改变方向向西南方向移动。非线性无力场外推揭示了耀斑前小型S形区存在一个紧凑的双层磁绳结构。一组起源于活动区附近的开放场线,最有可能是喷发等离子体的异常动力学的原因,给出了活动区附近出现冕洞的最早迹象。水平场分布表明,上述活动区的字段迅速衰减,意味着高倾向的磁通绳系统对喷发。鉴于低日冕双层通量绳和紧凑的极紫外线(EUV)下的灯丝增亮以及相关的光球磁场的变化,我们的分析支持的组合初始系绳切割重联和随后的环面不稳定性驱动的爆发。
2020-07-23 astro-ph.SR
Change ratios of magnetic helicity and magnetic free energy during major solar flares
本文通过47个太阳耀斑样本,对比约束耀斑与爆发耀斑中磁螺度和磁自由能的变化比率,发现爆发耀斑的下降幅度显著更大,从而用观测数据验证了磁螺度近似守恒及CME带走磁螺度的理论。
2023-08-10 astro-ph.SR
Statistical characteristics on SEPs, radio-loud CMEs, low frequency type II and type III radio bursts associated with impulsive and gradual flares
我们统计分析了一组115个低频(十赫波长范围)II型和III型爆发,这些爆发与1997年至2014年观测到的主要太阳高能粒子(SEP:Ep > 10 MeV)事件及其太阳成因(如太阳耀斑和日冕物质抛射(CME))有关。根据太阳耀斑的持续时间,我们将它们分为两组:75个脉冲耀斑(持续时间< 60 min)和40个渐变耀斑(持续时间> 60 min),脉冲耀斑SEP事件(Rt = 989.23 min:2.86 d)的持续时间较短,与渐变耀斑(Rt =1275.45 min:3.34 d)相比,它们很快达到峰值强度(上升时间较短)。我们发现所有SEP的对数峰强度与CME(空间速度:cc = 0.52,SEcc = 0.083)和太阳耀斑(log积分通量:cc = 0.44,SEcc = 0.083)的性质之间有很好的相关性。对于这组主要SEP事件,这一特定结果没有明确区分耀斑相关和CME相关SEP事件。我们从Wind/WAVES观测到的射电动力学谱中导出了这些爆发的峰值强度、积分强度、持续时间和斜率。DH II型爆发的大部分属性(峰值强度,积分强度和起始频率)与脉冲和渐进耀斑事件被发现是相似的幅度。此外,我们还发现SEPs的属性和DH III型爆发的关键参数之间存在显着的相关性。这一结果表明,一个更密切的关联的峰值强度的SEP与DH III型射电暴的属性比DH II型射电暴的属性,至少…
2020-07-11 astro-ph.SR
The Magnetic Environment of a Stealth Coronal Mass Ejection
隐形日冕物质抛射(CME)由于其相对较高的发生率和空间天气的影响而引起人们越来越多的兴趣。然而,典型的日冕物质抛射特征,如极紫外线暗淡和喷发后的拱廊是很难识别的,需要广泛的图像处理技术。这些微弱的观测特征意味着目前对这些事件的物理学知之甚少。我们提出了一个广泛的研究磁场配置中的隐形CME 2011年3月3日发生。在隐身CME源活动区(AR)观察到三个不同的耀斑带形成事件。两次发生在喷发之前,表明发生了磁重联,建立了将成为喷发的结构。第三次发生在接近STEREO-B 171 A数据中观察到的空洞喷发的时间;这随后成为日冕物质抛射数据中观察到的传播CME的一部分。我们使用的日冕磁场,这是补充和验证的观测分析的本地(笛卡尔)和全球(球形)模型。我们发现了一个日冕零点的证据,从它的邻居计算的磁力线连接隐形CME源区在北半球的两个AR。我们的结论是,在零点的重联有助于通过消除场,以稳定喷发前的结构隐形日冕物质抛射的爆发。这种隐形的CME,尽管其信号很弱,但具有其他CME的主要特征,其爆发是由类似的机制驱动的。
2020-12-07 astro-ph.SR
On the Effect of Large Scale Structures and Turbulence on Solar Eruptive Events: The Cross-Scale Challenge for Space Weather
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)(意大利国家地球物理与火山学研究所);Università della Calabria(卡塔尼亚大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学);University of Maria Curie-Skłodowska(玛丽亚·居里-斯可多夫斯卡大学)
该研究针对空间天气的跨尺度挑战,提出MICMAC模型结合湍流微观扩散与EUHFORIA宏观模拟,揭示湍流会扭曲CME与地球的磁连接,其跨尺度耦合需纳入空间天气模型,对SEP预报有重要意义。
2026-09-01 astro-ph.SR
Episodic energy release during the main- and post-impulsive phase of a solar flare
研究通过多波段观测2017年C9.4级爆发性临边耀斑,揭示主脉冲相后的三次偶发非热能释放与磁通量绳加速及引导磁场减弱有关。
2024-03-01 astro-ph.SR
A Challenging Solar Eruptive Event of 18 November 2003 and the Causes of the 20 November Geomagnetic Superstorm. II. CMEs, Shock Waves, and Drifting Radio Bursts
我们继续我们对2003年11月18日地球效应事件的研究(Grechnev et al.(2013),doi:10.1007/s11207-013-0316-6; Paper I)。为了了解那天观测到的日冕瞬变对地球空间的可能影响,我们研究了它们在极紫外线、LASCO白光图像和动态射电光谱中的太阳近地表表现。我们调和近地表活动与日冕物质抛射(CME)的扩张,并确定其相对于地球方向的方向。运动学测量、动力学射电光谱、微波和X射线光变曲线都有助于综合事件的整体图像,并证实了在08:07 - 08:20 UT靠近论文I中假定的太阳盘中心的额外爆发。喷射的不寻常特征似乎与11月20日超级风暴的来源相匹配,但使LASCO图像中的检测变得无望。另一方面,LASCO观测到的CME似乎都不是超级风暴源的有希望的候选者,最多只能对地球的磁层产生一次轻微的打击。我们的分析证实了在事件中揭示的冲击波的自由传播,并将其运动学与“EUV波”和动态无线电频谱协调起来,最高可达十米。
2014-10-29 astro-ph.SR
On the analysis of eruptive events with non-radial evolution
本文通过改进的跟踪框架和拓扑路径方法分析2010年12月16日大幅偏转的日珥-日冕物质抛射事件,发现偏转由磁力线通道效应主导,验证了拓扑路径作为预测强偏转事件传播方向诊断工具的潜力。
2025-08-25 astro-ph.SR physics.space-ph
Tracking an eruptive prominence using multiwavelength and multiview observations on 2023 March 7
本研究利用多波长多视角观测,首次用修正锥模型对2023年3月7日的爆发日珥做4小时三维追踪,揭示其非径向传播、加速及偏转特征,验证了模型对早期演化的重现能力。
2024-10-30 astro-ph.SR
Toward understanding the early stages of an impulsively accelerated coronal mass ejection
在日冕物质抛射(CME)中,膨胀的磁通量常常形成空洞。一个球形模型同时适合STEREO EUVI和COR 1数据的脉冲加速CME在2008年3月25日,它显示了一个定义明确的极紫外(EUV)和白光腔的近圆形形状已经在低高度~ 0.2 Rs。在主加速度的整个高度范围内得到了空腔的中心高度h(t)和径向膨胀量r(t)。我们将它们分别解释为轴高和与磁通绳的小半径成比例的量。日冕物质抛射的三维扩展在其主要的上升加速过程中表现出两个阶段。从主加速开始后的第一个h和r数据点来看,爆发通量与其上升相比表现出过度膨胀,表现为长宽比从k=h/r ~ 3减小到k ~(1.5-2.0)。该阶段与加速度的脉冲上升大致一致,并且随后是在h ~ 10 Rs处纵横比朝向k ~ 1.5非常逐渐变化的阶段(几乎自相似的扩展)。CME腔的初始过度膨胀可以由围绕减小的轴向电流的上升的磁通绳的磁通守恒以及通过磁重联向增长的或甚至新形成的磁通绳添加磁通引起。将需要进一步分析,以确定这些贡献中哪一个占主导地位。这些数据还表明,脉冲空腔膨胀的水平分量(平行于太阳表面)触发了相关的EUV波,随后从CME体积中分离出来。
2010-08-06 astro-ph.SR
Magnetic Flux and Magnetic Non-potentiality of Active Regions in Eruptive and Confined Solar Flares
为了了解活动区(AR)的磁特性如何控制太阳耀斑的爆发特征,我们分析了2010年$-$ 2019年期间地球同步业务环境卫星(GOES)$\geq$ C5.0级的719个耀斑。我们进行了第一次统计研究,调查耀斑-日冕物质抛射(CME)的关联率作为耀斑强度和AR特性的函数,产生耀斑,在其总的无符号磁通量($Φ$ $_{AR}$)。我们的结果表明,耀斑-CME的关联率与耀斑强度的斜率揭示了一个陡峭的单调减少与$Φ$ $_{AR}$。这意味着,同样的GOES类耀斑,但起源于更大的$Φ$ $_{AR}$的AR,更有可能被限制。基于太阳型恒星的AR通量高达1.0 $\times$ $10^{24}$ Mx,我们估计X 100类"超耀斑”的CME缔合率不超过50%.对132个$\geq$ M2.0级耀斑样本,测量了陡梯度极性反转线长度(L $_{SGPIL}$)、光球总自由磁能(E $_{free}$)和大剪切角面积(A $_Ψ$)3个非位参数。我们发现,局限耀斑往往有较大的值的L $_{SGPIL}$,E $_{free}$和A $_Ψ$喷发耀斑相比。每个非潜在参数均显示与$Φ$ $_{AR}$中度正相关。我们的研究结果意味着$Φ$ $_{AR}$是一个决定性的量描述的爆发性质的耀斑,因为它提供了一个全球性的参数有关的背景场约束的强度。
2021-08-03 astro-ph.SR
A Comparative Study of the Eruptive and Non-Eruptive Flares Produced by the Largest Active Region of Solar Cycle 24
研究了太阳活动区NOAA 12192的形态和磁场特征. AR 12192是第24太阳活动周中最大的区域,它经历了显著的增长,并在其盘通过过程中产生了6个X级耀斑,22个M级耀斑和53个C级耀斑。然而,这个AR最奇特的事实是,尽管它产生了几个X级耀斑,但它只与一个CME有关。本文对AR 12192产生的爆发性耀斑和非爆发性耀斑进行了比较研究。我们发现,水平磁场和洛伦兹力的突变和永久性变化的幅度显着较小的情况下的局限耀斑相比,爆发。我们介绍了AR 12192在其盘通过期间的区域演化。我们发现耀斑相关的形态变化是较弱的封闭耀斑,而爆发耀斑表现出快速和永久的半影区消失后远离磁中性线。此外,从外推的非线性无力磁场,我们研究了上覆日冕磁环境的喷发和非喷发区的AR。我们发现,临界衰减指数的发病环面不稳定性是在一个较低的高度超过爆发耀斑区域,比非爆发核心区。这些结果表明,上覆磁场强度梯度的衰减速率可能对决定AR的CME产能起决定性作用。此外,耀斑相关的磁特性的变化幅度被发现与太阳爆发的性质有很好的相关性。
2018-01-01 astro-ph.SR
The transition from eruptive to confined flares in the same active region
太阳耀斑是太阳大气中突然而猛烈的磁能释放,可以分为爆发性耀斑,当等离子体从太阳大气中喷出时,导致日冕物质抛射(CME),以及当没有CME与耀斑相关时的局限耀斑。我们提出了一个案例研究,显示了关键的拓扑结构,如脊柱和风扇,这可能会决定喷发与非喷发行为的一系列喷发耀斑,其次是封闭的耀斑,这都是从同一个网站的演变。为了研究不同磁区的连通性及其演化,我们计算了活动区的位磁场模型。从磁场外推中恢复准分界线层。耀斑的行为从一天到下一天的变化-喷发到封闭-可以归因于扇下方的磁场相对于覆盖脊的方向的方向的变化,而不是大尺度场稳定性的整体变化。当支撑暗条的磁场和上覆磁场逐渐变得越来越不反平行时,耀斑的局限性就会越来越大,这是光球通量分布变化的直接结果,而光球通量分布本身则受到不同磁通量浓度的连续剪切运动的驱动。
2017-02-08 astro-ph.SR
CME Kinematics with Optical Flow: Multi-Coronagraph Insights into Internal Velocity Dispersion
Aryabhatta Research Institute of Observational Sciences(阿里亚哈塔观测科学研究所);Department of Applied Physics, Mahatma Jyotiba Phule Rohilkhand University(马哈特马·乔蒂巴普勒罗希尔坎德大学应用物理系);Department of Physics, Indian Institute of Technology Delhi(印度德里理工学院物理系);Department of Applied Physics/Physics, Bareilly College(巴雷利学院应用物理/物理系)
本文提出光流工具DOFCAT,结合ASPIICS和METIS数据,揭示CME前沿与核心的速度弥散及非均匀膨胀,发现高度差在2.3–3.0太阳半径快速增加,为CME内部动力学提供新见解。
2026-09-23 astro-ph.SR
Why could a new-born active region produce coronal mass ejections?
本文通过对比 NOAA AR 12089 极小活动区中爆发耀斑与约束耀斑的磁环境,发现爆发耀斑具有更高的 $α_{\ ext{FPIL}}/Φ_{\ ext{AR}}$ 比值、更大的衰减指数及磁通量绳形成,表明弱背景场约束和强核心非势性使新生极小活动区也能早期产生 CME。
2024-07-29 astro-ph.SR
Why Is the Great Solar Active Region 12192 Flare-Rich But CME-Poor?
2014年10月的太阳活动区12192是24年来最大的太阳黑子群。它是第24周期中最多产的耀斑,但令人惊讶的是,在其盘通过期间,核心区域没有产生日冕物质抛射(CME)。在这里,我们研究阻止喷发的磁场条件以及随之而来的后果。我们发现AR 12192是“大而温和”,其核心区域表现出较弱的非潜力,较强的覆盖领域,和较小的耀斑相关领域的变化相比,其他两个主要的耀斑CME生产的AR(11429和11158)。这些差异存在于密集型指数中(例如,手段)但通常不是广泛的手段(例如,总数)。AR 12192的大量磁自由能并没有转化为CME的生产力。这一出乎意料的现象表明,AR的爆发性受到背景场限制上的磁非势的某种相对度量的限制,并且与爆发性耀斑相比,受限耀斑可能会留下较弱的光球和日冕印记。
2015-05-05 astro-ph.SR
On existence of two different mechanisms for forming coronal mass ejections
我们确认的脉冲和渐进的CME运动轨迹之间的初始阶段的初步研究中发现的主要差异。通过对2008年3月25日和2010年6月13日两次脉冲CME的动力学研究以及MHD近似计算,我们得出结论:脉冲CME的形成始于太阳光球层之下,可能与对流区磁管的超声速出射有关。在光球层水平上,这种管的径向速度可以达到数百km/s $^{-1}$,它们的角尺寸为$d\approx$(1-3)$^\circ$。它们从对流区上升的一个可能原因是“慢波”不稳定性(帕克不稳定性)。
2011-12-06 astro-ph.SR
Solar Eruptive Events (SEE) 2020 Mission Concept
太阳大爆发事件(Major solar eruptive events,SEE)是太阳系中最强的爆发事件,也是最强的粒子加速器,产生的太阳高能粒子(solar energetic particles,SEP)能量高达几十GeV(离子)和几百MeV(电子)。逃逸的SEP的强烈通量是对太空中的人类和航天器的主要危险。此外,在快速CME中高速喷射的太阳等离子体完全重构了行星际介质(IPM)-因此,主要SEE在地球空间、行星际介质和其他行星上产生最极端的空间天气。因此,了解耀斑/CME能量释放过程和相关的粒子加速过程是太阳物理学的主要目标。为了取得下一个重大突破,我们提出了一个新的任务概念,SEE 2020,一个带有先进的新仪器的单一航天器,直接关注日冕能量释放和粒子加速站点,并提供对磁场,等离子体,质量运动和高能粒子的详细诊断,以了解所涉及的基本物理过程。
2013-11-20 astro-ph.SR
Magnetic helicity and energy budget around large confined and eruptive solar flares
我们调查了十个太阳AR的日冕磁能和螺旋度预算,在大耀斑的时间。特别是,我们感兴趣的是导出量与AR产生的特定类型耀斑的可能关系,即,无论它们是与日冕物质抛射有关还是被限制了。使用优化方法,我们采用时间序列的三维非线性无力磁场模型的10 AR,涵盖了几个小时左右的时间跨度发生的大太阳耀斑(GOES类M1.0及以上)。随后,我们使用有限体积法计算与模型3D冠状磁场相关的3D磁矢量势。这使我们能够相应地计算日冕磁能和螺旋度预算,以及相关的(密集的)量,如自由磁能的相对贡献,$E_{\mathrm{F}}/{E}$(能量比),非潜在(载流)螺旋度的分数,$|H_{\mathrm{J}}|/|{H_{V}}|$(螺旋度比),和归一化的载流螺旋度,$|H_{\mathrm{J}}|/{ϕ^{\prime}}^{2}$。产生耀斑的AR的总能量和螺旋度收支(广泛参数)涵盖了广泛的量级范围,与单个AR的爆发潜力没有明显的关系,即,无论日冕物质抛射是否与耀斑有关。然而,对于产生日冕物质抛射相关的大耀斑的AR,与产生局限耀斑的AR相比,密集喷发率代理$E_{\mathrm{F}}/{E}$、$|H_{\mathrm{J}}|/|{H_{V}}|$和$|H_{\mathrm{J}}|/{ϕ^{\prime}}^{2}$似乎明显不同。对于我们样本中的大多数AR,我们能够识别出特征性的耀斑前强度,这与随后的CM…
2021-06-16 astro-ph.SR
Flux-Rope Twist in Eruptive Flares and CMEs: due to Zipper and Main-Phase Reconnection
本文讨论了在爆发性耀斑或日冕物质抛射中,扭曲通量管爆发时的三维重联性质。重联有两个阶段:首先,3D“拉链重联”沿着初始日冕弧传播,平行于极性反转线(PIL),然后,在爆发期间,在通量绳周围的低日冕中,随后的准2D“主相重联”产生日冕环和色球带,它们沿着垂直于PIL的方向远离PIL传播。拉链重新连接产生了大约一圈的扭曲磁通绳($2π$扭曲弧度),然后主相重新连接建立了具有几圈相对均匀扭曲的喷发磁通绳的主体。第二种情况是从拱廊下预先存在的通量绳开始。在这里,拉链相可以产生具有许多匝的核心,这些匝取决于新形成的耀斑带和新的通量绳中的磁通量的比率。主相重连然后在扭曲的中心纤芯上增加一层大致均匀的扭曲。相位和场景都以简单的方式建模,假设初始磁通量沿PIL分段。该模型利用磁螺旋度守恒和磁通守恒,以及磁螺旋度均分,推导出喷发磁绳的初始几何形状的扭曲。行星际观测表明,一些磁通绳具有相当均匀的扭曲,这可能是当拉链相和任何预先存在的磁通绳具有小或中等扭曲(高达一圈或两圈)时产生的。其他行星际通量绳具有高度扭曲的芯(多达五圈),当存在预先存在的通量绳和产生大量额外扭曲的活动拉链相时,可以产生这种芯。
2016-12-31 astro-ph.SR
Segmentation and Tracking of Eruptive Solar Phenomena with Convolutional Neural Networks
Institute of Astronomy and National Astronomical Observatory, Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院天文学研究所与国家天文台)
本文提出利用卷积神经网络对太阳爆发现象进行分割与跟踪,通过改进的图像处理方法提升自动化水平。
2025-12-18 astro-ph.IM astro-ph.SR
Solar Flare-CME Coupling Throughout Two Acceleration Phases of a Fast CME
太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)通过磁重联紧密耦合。日冕物质抛射通常在低日冕内脉冲加速,与脉冲耀斑能量释放同步。我们研究了2013年5月13日发生的快速CME及其相关X2.8耀斑的动态演化。CME经历了两个不同的加速增强阶段,一个是峰值约为5 km s $^{-2}$的脉冲阶段,随后是加速高达0.7 km s $^{-2}$的扩展阶段。两相CME动力学与两幕耀斑能量释放有关。虽然第一集是一致的“标准”喷发的磁通量绳,耀斑能量释放的第二集是由一个大规模的环路在喷发后的重新连接,并产生更强的非热发射高达$γ$ -射线。此外,这一长持续时间的耀斑揭示了在衰变阶段正在进行的磁重联的明显迹象,证据是能量高达100- 300 keV的延长HXR爆发和重联环的间歇性下行流>4小时。观测结果表明,两步耀斑重联对两阶段CME加速有显著贡献,脉冲CME加速先于最强烈的耀斑能量释放。这种非标准耀斑/CME观测的影响进行了讨论。
2020-06-21 astro-ph.SR physics.space-ph
Global Energetics of Thirty-Eight Large Solar Eruptive Events
我们已经评估了38个太阳爆发事件的能量观测各种航天器仪器在2002年2月和2006年12月之间,准确的观测允许。测量的能量分量包括:(1)GOES 1 - 8A波段的辐射能量,(2)软X射线(SXR)发射等离子体的总辐射能量,(3)SXR发射等离子体的峰值能量,(4)整个事件持续时间的辐射热能量,(5)等离子体的总辐射能量。(5)20 keV以上的耀斑加速电子能量和1 MeV以上的耀斑加速离子能量:(6)日冕物质抛射(CME)的动能和势能;(7)在行星际空间观测到的太阳高能粒子(SEP)中的能量;(8)估计在相关活动区域中可获得的自由(非势能)磁能的数量。主要结论包括:(1)由SXR发射等离子体辐射的能量超过产生这种辐射的热等离子体的峰值能量含量大约半个数量级;(2)耀斑加速的电子和离子中的能量含量足以提供整个事件中所有波长上辐射的辐射热能量;(3)耀斑加速的电子和离子的能量含量是相当的;(4)SEP中的能量通常是CME动能的几个百分比(在太阳风的静止坐标系中测量);(5)可用的磁能足以为CME、耀斑加速粒子和热等离子体提供动力。
2012-09-12 astro-ph.SR
Does Nearby Open Flux Affect the Eruptivity of Solar Active Regions?
最具能量的太阳耀斑通常与日冕物质云以日冕物质抛射(CME)的形式喷射到日光层中有关。然而,也有一些大的耀斑并不伴随着日冕物质抛射。这些非喷发性耀斑的存在提出了一个问题,即这种耀斑是否因无法进入耀斑(重连)地点上方附近的开阔地而受到影响。在这项研究中,我们使用的样本56耀斑太阳黑子周期23日和24日,以测试是否活跃的地区,产生爆发的X级耀斑优先位于附近的日冕磁场域是开放的日光层,推断从一个潜在的场源表面模型。这项研究表明,X级耀斑有机会进入开放的领域是在一个更高的速度爆发比那些缺乏访问。根据相关的贝叶斯因子,由于样本中的非爆发性X级耀斑数量较少,因此这一结果的重要性应该得到缓和。
2018-05-30 astro-ph.SR
A Challenging Solar Eruptive Event of 18 November 2003 and the Causes of the 20 November Geomagnetic Superstorm. I. Unusual History of an Eruptive Filament
这是四篇配套论文中的第一篇,分析了2003年11月18日AR 10501的复杂爆发事件以及2003年11月20日最大的太阳活动周期23地磁风暴的原因。对一个完整的数据集的分析,以前没有考虑过,揭示了硬X射线和微波爆发的连锁反应。AR 10501中的暗条并不像通常认为的那样是较大通量绳的被动部分。暗条爆发并成为日冕物质抛射的起源。事件链如下:i)07:29的喷发伴随着未报告的M1.2级耀斑,与第一个东南部CME 1的爆发有关,这不是超级风暴的原因; ii)07:41的局限性喷发(M3.2耀斑)破坏了暗条的稳定性; iii)暗条加速(07:56); iv)爆发的暗条分叉,转变成一个大的云; v)AR 10501中的一个M3.9耀斑与这一转变有关。细丝的转变可能是由于其与零点附近的磁场的相互作用,所述零点位于由AR 10501、10503及其环境形成的复合物上方约100 μ m的高度处。CORONAS-F/SPIRIT望远镜在304 A观测到的云是一个大的Y形暗化,从分叉区域移动到边缘。云和暗条的质量和运动学是相似的。在第二个西南方的CME 2中没有观测到暗条的残留,之前被认为是11月20日超级风暴的来源。这些事实并不支持一个简单的假设,即行星际磁云被认为是由最初与AR 10501中爆发前暗条相关的结构形成的通量绳。观测表明,在08:07至08:17之间,靠近太阳盘中心的分叉区域上方可能…
2014-10-29 astro-ph.SR
A coronal wave and an asymmetric eruptive filament in SUMER, CDS, EIT, and TRACE co-observations
本研究的目的是提供一个更好的物理理解的复杂的相互关系和演变的几个太阳日冕的功能,包括双峰耀斑,日冕物质抛射,日冕物质抛射驱动的压缩,和快速模式波引起的日冕变暗。第一次,一个不对称的喷发灯丝的演变进行了分析,同时SUMER光谱和TRACE和EIT成像数据。我们在195 A通道中使用EIT和TRACE的成像观测,在光栅化中使用CDS的光谱观测,在坐立凝视观测模式中使用SUMER。SUMER光谱覆盖形成温度为logT(K)~ 4.0至6.1的谱线。虽然这一事件已经在以前的两项研究中进行了分析,但我们的分析带来了关于所观察到的现象的动力学和物理特性的丰富新信息。我们发现,动态事件是一个复杂的耀斑与两个不同的脉冲峰,一个根据GOES分类为C1.1和第二- C1.9。第一次能量释放触发了一个快波和一个CME,CME前面有一个明显的CME驱动的压缩。这个活动与不对称的暗条喷发有关,或者可能是由它引起的。观测到暗条上升,其前缘以SUMER和CDS数据中检测到的~300 km/s速度移动。在解扭时,暗条体的其余部分仅以~150 km/s的速度移动。在SUMER数据中没有发现快模波的特征,这表明受快模波扰动的等离子体温度高于600 000 K。爆发的灯丝材料被发现只在谱线在过渡区的温度发射。早期在Mg X 609.79 A线中检测到的日冕响应被发现是由O IV 609.83 A线的混合物引起的。
2014-12-05 astro-ph.SR
Escape of Flare-accelerated Particles in Solar Eruptive Events
脉冲太阳高能粒子事件被广泛认为是由于太阳爆发事件产生的耀斑加速粒子迅速逃逸到行星际介质中。然而,根据这类事件的标准模型,被耀斑重联加速的粒子应该仍然被困在构成日冕物质抛射的通量绳中。这些粒子应该很晚才能和大量的喷出物一起到达地球。为了解决这个矛盾,我们已经扩展了我们以前的轴对称模型的耀斑加速粒子逃逸到完全三维(3D)的几何形状。我们报告的结果,磁流体动力学模拟的日冕系统,其中包括一个双极活动区嵌入在一个背景的全球偶极子场结构的太阳风。我们的模拟显示,多个磁重联事件发生之前和期间的CME爆发和行星际传播。除了建立通量绳的事件之外,开放场和CME之间的重联将闭合的日冕耦合到开放的行星际场。耀斑加速的粒子最初被捕获在日冕物质抛射中,因此可以沿着磁重联的尾迹进入开放的行星际磁场。这些3D结果与我们以前的计算之间的一个关键区别是,交换重联允许加速粒子从CME通量绳深处逃逸。我们估计的粒子逃逸通道的空间范围。耀斑加速和释放的高能粒子通过CME/开放场耦合之间的相对定时也被确定。我们的所有结果都比观测结果好。
2019-09-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Blowout Jets and Impulsive Eruptive Flare in a Bald-Patch Topology
内容:广泛的EUV和X射线喷流的一个子类,称为井喷喷流,已经成为研究的主题,因为它们可能是标准准直喷流和CME之间的联系。目的:我们的目标是了解一系列宽喷流的起源,其中一些伴随着耀斑,并与狭窄和喷流状的CME有关。方法:我们分析了2003年10月21日至24日在AR 10484中观察到的一系列复发性宽射流的观察结果。特别是,其中一个与10月23日02:41 UT(SOLA 2003 -10-23)的M2.4耀斑同时发生。这两个事件都由ARIES H-alpha太阳塔望远镜,TRACE,SOHO和RHESSI仪器观测到。耀斑非常冲动,随后是一个狭窄的CME。AR 10484的局部无力模型是计算其拓扑结构的基础。我们发现在耀斑现场秃斑(BP)。此BP拓扑至少在两天前存在。与BP相关的大尺度场线表示开环。这一点得到了全球PFSS模型的证实。在H-alpha和EUV喷流发射的最亮前沿之后,我们可以暂时将其与狭窄的CME联系起来。结果:考虑到它们的特征,观察到的宽射流似乎是井喷类。作为最合理的情况下,我们提出,磁重联可能发生在BP分离器的不稳定的不断改革的磁通绳迫使他们。重联过程可以将冷的磁通绳物质带入重联的开放磁力线,驱动一系列周期性的井喷喷流和伴随的日冕物质抛射。结论:基于一个模型的日冕场,我们计算AR 10484拓扑的位置,耀斑和井喷射流发生在2003年10月21日至24日。这种拓扑结…
2016-10-06 astro-ph.SR
Interpreting Eruptive Behavior in NOAA AR 11158 via the Region's Magnetic Energy and Relative Helicity Budgets
在以前的工作中,我们介绍了一个非线性无力的方法,自洽计算的自由磁能和相对磁螺旋度在太阳活动区(AR)的瞬时预算。计算是方便和实用的,每次计算仅使用单个矢量磁图。我们将这种方法应用于600个高节奏的矢量磁图的爆发NOAA AR 11158收购的日震和磁成像仪船上的太阳动力学天文台在五天的观测间隔的时间序列。除了广泛测试我们的方法,我们用它来解释AR的动态演化,包括爆发。我们发现,AR建立了自由磁能和相对磁螺旋度的大预算,足以为更多的喷发提供动力,而不是在感兴趣的区间内。对于每一个这些主要的爆发,我们发现喷发相关的减少和随后的自由能和螺旋度预算与观测到的喷发(耀斑和日冕物质抛射[CME])的大小一致。此外,我们发现(1)AR中的演化与最近提出的(自由)能量一致-(2)爆发相关的衰减发生在耀斑和预计的日冕物质抛射发射时间之前{ \it},表明日冕物质抛射的前身先于耀斑,(3)自由能和相对螺旋度的自项很可能来源于各自的互项,遵循最有可能源于磁重联的渐进的相互-自我转换模式。这导致了非理想的形成越来越螺旋状的喷发前结构,并激发了进一步的研究与磁螺旋牢固地放置在喷发干部的太阳喷发的触发。
2013-07-23 astro-ph.SR
Coronal mass ejections associated with LDE flares of slow rise phase
众所周知,日冕物质抛射与相关耀斑之间存在时间关系。加速阶段的持续时间与耀斑上升阶段的持续时间有关。我们研究了与长持续时间耀斑的缓慢上升相(慢LDE)的CME。这些日冕物质抛射的特点是在传播阶段速度很高(v>1000 km/s),而在主加速阶段平均加速度很低。CME被加速直到高度$> 5 R_\odot$,其值高于典型的脉冲CME。与慢激光爆炸有关的日冕物质抛射具有两类日冕物质抛射的特征,即与耀斑有关的日冕物质抛射和与喷发的日冕物质抛射。
2011-04-05 astro-ph.SR
Solar flares with and without SOHO/LASCO coronal mass ejections and type II shocks
我们分析了一组丰富的无线电(伴随IV型或II型爆发)太阳耀斑和他们的协会SOHO/LASCO日冕物质抛射在1998 - 2000年期间。这些事件的强度,冲动和精力充沛的调查。我们发现,平均而言,与II型和日冕物质抛射相关的耀斑比仅与II型相关的耀斑(没有日冕物质抛射报告)以及伴随IV型连续体但不伴随II型冲击的耀斑更冲动,更有活力。从最后两类,耀斑与II型爆发(没有CME报告)是最短的持续时间和最冲动。
2010-09-19 astro-ph.SR
SADCat: A Catalog of Supra-Arcade Downflow Events in Solar Flares
University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校);Laboratory for Atmospheric and Space Physics, 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)
研究通过整理太阳动力学天文台大气成像组件拍摄的178次耀斑事件形成SADCat目录,对比有、无超拱廊向下流动(SAD)的耀斑X射线和日冕物质抛射(CME)特性,发现多种因素对SAD产生有影响。
2026-07-07 astro-ph.SR