Many particles are accelerated during solar flares. To understand the acceleration and propagation processes of electrons, we require the pitch-angle distributions of the particles. The pitch angle of accelerated electrons has been estimated from the propagation velocity of a nonthermal microwave source archived in Nobeyama Radioheliograph data. We analyzed a flare event (an M-class flare on 2014 October 22) showing cyclical microwave brightenings at the two footpoint regions. Assuming that the brightenings were caused by the accelerated electrons, we approximated the velocity parallel to the magnetic field of the accelerated electrons as 77,000 and 90,000 km/s. The estimated pitch angle of the accelerated electrons is 69-80 degrees and the size of the loss cone at the footpoint (estimated from the magnetic field strength in the nonlinear force-free field model) is approximately 43 degrees. Most of the accelerated electrons could be reflected at the footpoint region. This feature can be interpreted as brightenings produced by bouncing motion of the accelerated electrons.
Ca II 8542 Å brightenings induced by a solar microflare
我们研究小规模的增亮在Ca II 8542的磁力线核心图像,以确定其性质和局部加热和质量传递的影响,在活动区域。高分辨率的二维光谱观测的一个活动区域在Ca II 8542的ESTA线获得了与GFPI连接到1.5米的GREGOR望远镜。使用NICOLE进行光谱反演。我们确定了三个大小为2“x2”的增亮物。我们发现的证据表明,增亮属于一个微耀斑(MF)的足点。观察到的增亮的性质使埃勒曼炸弹或IRIS炸弹的方案不合格。然而,这种MF与张开的活性区原纤维或张开的拱丝(FAF)具有一些共同的性质:(1)根据AIA通道,FAF和MF在色球层和日冕层中都很明显,并且(2)都显示出寿命约为3.0-3.5分钟且长度约为20”的张开的拱。反演显示加热600 K的足迹位置在周围的色球层在脉冲阶段。连接足点,在Ca II线核图像中出现了一个黑暗的附属结构。在MF开始之前,这个结构的光谱已经显示出平均蓝移,这意味着等离子体沿着LOS向上运动。在脉冲阶段,这些速度增加到-2.2 km/s。下游主要是在脚点。然而,在上层光球,轻微的上升流发生在脉冲阶段。因此,双向流动存在于MF的足点中。结论:我们检测到钙II增亮,符合足点位置的MF。MF事件导致上升的等离子体在上层光球,无论是在脉冲阶段之前和期间。先前最多上升到色球层的多余质量,沿着朝向MF足点的拱门缓慢向下排出。
Simultaneous ALMA-Hinode-IRIS observations on footpoint signatures of a soft X-ray loop-like microflare
微耀斑被认为是形成活动日冕的主要能量输入源之一。为了研究低层大气对事件的响应,我们于2017年3月19日与IRIS和Hinode观测协调进行了3 mm的ALMA观测。在观测过程中,利用日出X射线望远镜在高时间节奏下捕捉到了软X射线环型微耀斑(活动区瞬时增亮)。增亮环足点位于窄视场ALMA、IRIS狭缝颚式成像仪和Hinode分光偏振仪内。在硅IV和ALMA图像中检测到对应的微耀斑的足迹,而对应的C II和Mg II K图像中不太明显。它们的脉冲时间曲线表现出与软X射线强度演化有关的Neupert效应。使用ALMA测量的热能的大小比在日冕中测量的小大约100倍。这些结果表明,脉冲对应物可以检测到在过渡区和上色球等离子体的热加热通过碰撞非热粒子。我们的能量评估表明,一个赤字的加速粒子撞击的脚点的一小类软X射线微耀斑。对应的足点由几个增亮核组成,它们都位于光球层强磁通量斑片状分布的弱磁区(空磁区)。内核提供了一个概念性的图像,其中的瞬态能量释放发生在多个位置上的鞘的磁通量束的电晕。
Statistics of transition-region loop brightenings and their heating implication
Shandong University(山东大学);Nanjing University(南京大学);Macau University of Science and Technology(澳门科技大学);Max Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所);Bulgarian Academy of Sciences(保加利亚科学院);Korea Astronomy and Space Science Institute(韩国天文学与空间科学研究所)
Magnetic filed dynamics and varying plasma emission in large coronal loops
在这项研究中,我们报告了2016年5月5日在NOAA AR 12542(Loop I)和2015年12月17日在NOAA AR 12470(Loop II)观察到的两个暖冠环的四个足点的磁环境的详细观测结果。这些环连接着一个带太阳黑子外围的斑区(环I)和一个太阳黑子本影(环II)。我们使用太阳动力学天文台(SDO)和古德太阳望远镜(GST)的数据来描述这一现象并了解其原因。该研究表明,环路增亮事件与SDO的日震和磁成像仪(HMI)和GST的近红外成像光谱仪(NIRIS)数据中观察到的磁通量出现和消除过程有关。观测到的活动是由小规模出现的偶极子和大规模预先存在的磁场之间的磁重联驱动的,这表明磁重联发生在扩展谱区边缘的较低色球层中,环就是在那里扎根的。我们认为,等离子体,蒸发在这些重联事件,逐渐填补了环,因为它冷却了可见的密度前传播从一个足点的循环到另一个在90-110公里的速度$^{-1}$。这项研究还表明,在SDO大气成像组件图像中看到的至少一些明亮的环,可能是由于在遥远的(非太阳黑子)足点发生的磁活动而被加热的。
Detection of supersonic downflows and associated heating events in the transition region above sunspots
IRIS数据使我们能够以前所未有的0.33角秒的空间分辨率研究太阳过渡区(TR)。在2013年8月30日,我们观测到了高多普勒频移的爆发,这表明在谱线Mg II h和k、C II 1336、Si IV 1394和1403谱线中存在着高达200 km/s的强烈超音速下降流和较弱、稍慢的上升流,这些谱线与缝口图像(SJIs)中的增亮相关。在整个2小时的观察中,爆发行为持续,平均爆发持续时间约为20秒。这些短暂事件的位置似乎是EUV环的本影和半影足点。在SJIs和AIA中,沿着这些环路观察到快速明显的下行流,这表明环路是热不稳定的。我们解释的观测作为冷物质从日冕高度下降,特别是沿热不稳定环产生的日冕雨,这导致在环足点的强度增加,可能表明在TR的密度和温度的增加。雨的速度是在较高的一端以前报告的速度为这种现象,并可能高于自由落体速度沿环路。在其他观测日,类似的亮点有时会排列成带状,类似于小耀斑带。这些观测首次提供了对TR太阳黑子小尺度加热事件的深入了解。
A Solar Magnetic-fan Flaring Arch Heated by Non-thermal Particles and Hot Plasma from an X-ray Jet Eruption
我们已经研究了一个M1.3的临边耀斑,它发展为一个磁环/拱,从X射线喷流中扇形散开。使用Hinode/EIS,我们发现,温度随高度增加的值超过10 $^{7}$ K在环顶耀斑期间。从Fe XXIV测得的多普勒速度(红移为100 $-$ 500 km s $^{-1}$)和非热速度($\geq$ 100 km s $^{-1}$)也随环高增加。电子密度从耀斑上升早期的$0.3\times10^{9}$ cm $^{-3}$增加到耀斑峰值后的$1.3\times10^{9}$ cm $^{-3}$。用STEREO/EUVI得到的环的3-D结构表明,环顶区域的强红移是由于来自喷流的上升等离子体。RHESSI的硬X射线和软X射线发射在耀斑的脉冲阶段都只表现为足点增亮,而软X射线发射在耀斑的衰变阶段则向环顶移动。基于温度和密度测量和理论冷却模型,耀斑拱的温度演化与喷射喷发期间的脉冲加热一致,随后通过蒸发和风扇回路顶部的轻微长时间加热进行传导冷却。通过对SDO/HMI的磁场拓扑结构和挤压因子图的研究,我们得出结论:观测到的磁扇耀斑弧主要是由伴随喷流喷射的低层大气重联加热的,而不是标准耀斑模型中期望的弧上方重联加热的。