A Statistical Investigation of Decayless Oscillations in Small-scale Coronal Loops Observed by Solar Orbiter/EUI
Arpit Kumar Shrivastav, Vaibhav Pant, David Berghmans, Andrei N. Zhukov, Tom Van Doorsselaere, Elena Petrova, Dipankar Banerjee, Daye Lim, Cis Verbeeck
备注:
Accepted for publication in the Astronomy & Astrophysics
无衰减扭结振荡在太阳大气中普遍存在,并且是日冕加热的一种可行候选机制。尽管已有大量研究针对长度为数百兆米的日冕环中的无衰减振荡,但小尺度(约10兆米)环中这些振荡的性质仍有待探索。在本研究中,我们展示了嵌入宁静日冕和冕洞中的小尺度环内无衰减振荡的性质。我们使用太阳轨道器上极紫外成像仪的高分辨率观测数据,其像素尺度为210 km,时间分辨率为5 s或更优。我们在33个日冕环中发现了42次振荡,环长在3至23兆米之间变化。平均位移振幅为136 km。振荡周期范围为27至276 s,速度振幅范围为2.2至19.3 km s$^{-1}$。观测到的扭结速度低于活动区日冕环中观测到的速度。环长随周期的变化并未显示出强相关性。日冕地震学技术给出的平均磁场值为2.1 G。我们估计能量通量范围较宽,为0.6-314 W m$^{-2}$。此外,我们注意到短周期无衰减振荡在宁静太阳和冕洞中并不普遍。因此,我们的研究表明,小尺度日冕环中的无衰减振荡不太可能提供足够的能量来加热宁静太阳并加速冕洞中的太阳风。
英文摘要:
Decayless kink oscillations are omnipresent in the solar atmosphere and a viable candidate for coronal heating. Though there have been extensive studies of decayless oscillations in coronal loops with a few hundred Mm lengths, the properties of these oscillations in small-scale ($\sim$10 Mm) loops are yet to be explored. In this study, we present the properties of decayless oscillations in small loops embedded in the quiet corona and coronal holes. We use high resolution observations from the Extreme Ultraviolet Imager onboard Solar Orbiter with pixel scales of 210 km and 5 s cadence or better. We find 42 oscillations in 33 coronal loops with loop lengths varying between 3 to 23 Mm. The average displacement amplitude is found to be 136 km. The oscillations period has a range of 27 to 276 s, and the velocity amplitudes range from 2.2 to 19.3 km s$^{-1}$. The observed kink speeds are lower than those observed in active region coronal loops. The variation of loop length with the period does not indicate a strong correlation. Coronal seismology technique indicated an average magnetic field value of 2.1 G. We estimate the energy flux with a broad range of 0.6-314 W m$^{-2}$. Moreover, we note that the short-period decayless oscillations are not prevalent in the quiet Sun and coronal holes. Therefore, our study suggests that decayless oscillations in small-scale coronal loops are unlikely to provide enough energy to heat the quiet Sun and accelerate solar wind in the coronal holes.
A Statistical Study of Short-period Decayless Oscillations of Coronal Loops in an Active Region
日冕环振荡是日冕中的一种常见现象,通常分为衰减振荡和无衰减振荡。利用太阳轨道器上的极紫外成像仪(EUI)的高分辨率观测资料,统计研究了活动区日冕环短周期(<200 s)的小尺度横向振荡,NOAA 12965.在EUI 174 A图像中共识别出111个冠状环,它们都显示出没有任何明显衰减的横向振荡,被认为是无衰减振荡。振荡周期约为11秒至185秒,中位周期为40秒。因此,它们也被称为短周期振荡。相应的环路长度从约10.5微米到30.2微米,并建立了强烈的依赖性的振荡周期的环路长度,表明短周期振荡是在本质上的扭结模式驻波。根据日冕地震学,扭折速度被测量到约为330 - 1910 km/s,日冕环中的磁场强度被估计为约4.1 - 25.2 G,而无衰减扭折振荡携带的能通量大约在7 W m ^(-2)到9220 W m ^(-2)之间。我们的估计表明,短周期无衰减扭折振荡携带的波能量不能支持活动区的日冕加热。
Moving structures in ultraviolet bright points: observations from Solar Orbiter/EUI
在活动区域的日冕亮点和太阳耀斑中检测到了移动结构,它们是双向的,对称的,同时的和准周期的(Ning & Guo 2014; Ning 2016; Li et al. 2016 a)。它们可以被视为等离子体通过磁重联流出的观测证据。在这篇文章中,我们探索了2020年11月19日在安静的太阳或一个小的活动区域内观察到的15个紫外亮点(UBP)中的成对移动结构,并由太阳轨道器(SolO)上的极紫外成像仪(EUI)的高分辨率(HRI)望远镜在两个通带HRIEUV 174和HRILyα 1216中测量。在10个UBP中观测到的运动结构从亮核开始向两端传播,解释为双向运动结构的发散运动。这些移动结构的特点也是对称性和对称性,在七个UBP的情况下,他们表现出准周期性。它们可能是由磁重联后的流出产生的。另外5个UBP中的运动结构起源于双端,并逐渐靠近,合并在一起,表现为会聚运动,这可能是由通过磁重联的流入引起的,也可能被解释为色球蒸发驱动的上升流。
Propagating brightenings in small loop-like structures in the quiet Sun corona: Observations from Solar Orbiter/EUI
在太阳极紫外(EUV)图像中观察到的增亮通常被解释为在过渡区或日冕温度下发生的微米或纳米耀斑的特征。太阳轨道飞行器上的极紫外线成像仪(EUI)最近的观测显示,在安静的太阳日冕中,这种亮度(称为篝火)最小。从2020年5月30日开始,以约400 km的分辨率分析太阳上的EUI 174数据,节奏为5 s,我们在这里报告了一些情况,这些篝火沿着其明显的小(3-5 Mm)环状结构表现出传播特征。测量的传播速度通常在25 km s $^{-1}$和60 km s $^{-1}$之间。如果假设环形等离子体的温度为一百万开尔文,那么这些视在的运动将比局部声速慢。此外,这些增亮表现出非平凡的传播特性,如分叉,合并,反射和重复等离子体喷射。我们认为,这些功能是这些小尺度的磁结构的内部动力学的表现,并可以提供重要的见解的动态响应($\sim$ 40秒)的环路等离子体的加热事件,以及到加热事件本身的位置。
Multi-point study of the energy release and transport in the 28 March 2022, M4-flare using STIX, EUI, and AIA during the first Solar Orbiter nominal mission perihelion
Fine-scale downflows above flare ribbons captured by Solar Orbiter/EUI
Peking University(北京大学);National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家空间科学中心);Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam(波茨坦阿诺德·爱因斯坦天文研究所);University of Sheffield(谢菲尔德大学);Institute of Physics and Astronomy, University of Potsdam(波茨坦大学物理与天文学研究所)
Accessing the fine temporal scale of EUV brightenings and their quasi-periodic pulsations: 1 second cadence observations by Solar Orbiter/EUI
Solar-Terrestrial Centre of Excellence – SIDC, Royal Observatory of Belgium(太阳-地球卓越中心–SIDC,比利时皇家天文台);Centre for mathematical Plasma Astrophysics, Department of Mathematics, KU Leuven(荷语鲁汶大学数学系数学等离子体天体物理学中心);Astronomy & Astrophysics Section, School of Cosmic Physics, Dublin Institute for Advanced Studies, DIAS Dunsink Observatory(都柏林高等研究院宇宙物理学院天文学与天体物理系,DIAS邓辛克天文台);ETH-Zurich(苏黎世联邦理工学院);Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos, World Radiation Center(达沃斯物理气象观测站,世界辐射中心)
Fast and periodic propagating disturbances along coronal loops detected with EUI on board Solar Orbiter
Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所);Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos, World Radiation Center(达沃斯物理气象观测站,世界辐射中心);Centre for mathematical Plasma Astrophysics, Mathematics Department, KU Leuven(鲁汶大学数学系等离子体天体物理学中心);Solar-Terrestrial Centre of Excellence – SIDC, Royal Observatory of Belgium(比利时皇家天文台太阳-地球卓越中心-SIDC);LPC2E, OSUC, Univ Orleans, CNRS, CNES(奥尔良大学空间环境与条件研究中心(LPC2E));School of Engineering, Physics, and Mathematics, Northumbria University(诺森比亚大学工程、物理与数学学院);European Space Agency (ESA), European Space Research and Technology Centre (ESTEC)(欧洲航天局(ESA)欧洲空间研究与技术中心(ESTEC));ETH-Zürich(苏黎世联邦理工学院)
Initial radiometric calibration of the High-Resolution EUV Imager ($\textrm{HRI}_\textrm{EUV}$) of the Extreme Ultraviolet Imager (EUI) instrument onboard Solar Orbiter
Royal Observatory of Belgium(比利时皇家天文台);Institut d’Astrophysique Spatiale, CNRS, Univ. Paris-Sud, Université Paris-Saclay(空间天体物理研究所,法国国家科学研究中心,巴黎南大学,巴黎萨克雷大学);European Commission, DG Energy, Directorate D: Nuclear Energy, Safety and ITER(欧盟委员会,能源总司,D局:核能、安全与ITER);Laboratoire Charles Fabry, Institut d’Optique Graduate School, Université Paris-Saclay(夏尔·法布里实验室,高等光学研究院,巴黎萨克雷大学);Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos, World Radiation Center(达沃斯物理气象观测站,世界辐射中心);UCL-Mullard Space Science Laboratory(伦敦大学学院-穆拉德空间科学实验室);Centre Spatial de Liège, Université de Liège(列日航天中心,列日大学);Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所)
Coronal microjets in quiet-Sun regions observed with the Extreme Ultraviolet Imager onboard Solar Orbiter
我们报告了在安静的太阳中观测到的最小的日冕喷流,这些喷流来自太阳轨道器上的极紫外成像仪(EUI)的高分辨率望远镜(HRI-EUV和HRI-Lyα)。在HRI-EUV(174 nm)图像中,这些微射流通常表现为在其足点处具有增亮的近似准直结构。它们的平均寿命、预计速度、宽度和最大长度分别为4.6 min、62 km s^(-1)、1.0 Mm和7.7 Mm。在一些事件中可以识别倒Y形结构和移动斑点。这些事件的一个子集也揭示了HRI-Lyα(H I Lyα at 1216)图像和太阳动力学观测站上的大气成像组件拍摄的极紫外图像中的特征。我们的差分发射测量分析表明,这些微射流具有多热性质,平均密度约为1.4x10^9 cm^(-3)。它们的热能和动能估计分别为~3.9x10^24 erg和~2.9x10^23 erg,与纳米耀斑理论预测的释放能量在同一量级。大多数事件似乎位于网络通道和磁通量集中的边缘,这表明这些日冕微射流可能是由小尺度磁环和相邻网络场之间的磁重联产生的。
Resolving Interchange Reconnection Dynamics in a Fan-Spine-like Topology Observed by Solar Orbiter
Yunnan Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);Yunnan Key Laboratory of Solar Physics and Space Science(云南省太阳物理与空间科学重点实验室);School of Earth and Space Sciences, Peking University(北京大学地球与空间科学学院);School of Physics and Astronomy, Yunnan University(云南大学物理与天文学院);Centre for Mathematical Plasma Astrophysics, Department of Mathematics, KU Leuven(荷语鲁汶大学数学系数学等离子体天体物理学中心);Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam(波茨坦莱布尼茨天体物理研究所)
Thread Separation and Expansion Observed in Multi-Stranded Solar Coronal Loops
Computational Physics Inc.(计算物理公司);University College London(伦敦大学学院);National Institutes of Natural Sciences, National Astronomical Observatory of Japan(国立自然科学研究所,日本国立天文台);Naval Research Laboratory(海军研究实验室)
Elemental Composition Evolution during the 2024 September 30 Solar Eruption: A Comparison of Hot and Cool Plasma Components with Solar Orbiter/SPICE, Hinode/EIS, and Chandrayaan-2/XSM
Southwest Research Institute(西南研究所);Ann and H.J. Smead Aerospace Engineering Sciences, University of Colorado Boulder(科罗拉多大学博尔德分校安与H.J.斯梅德航空航天工程科学系);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);University of Alabama in Huntsville(阿拉巴马大学亨茨维尔分校);NASA Marshall Space Flight Center(美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心)
CoSEE-Cat: A Comprehensive Solar Energetic Electron event Catalogue obtained from combined in situ and remote-sensing observations from Solar Orbiter -- Catalogue description and first statistical results