Modeling the Thermal Low-Frequency Radio Sun with Ray Tracing
New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院);Institute of Solar-Terrestrial Physics, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences(俄罗斯科学院西伯利亚分院太阳地球物理研究所);Predictive Science Inc.(预测科学公司);National Centre for Radio Astrophysics, Tata Institute of Fundamental Research(塔塔基础研究院国家射电天体物理中心)
Peijin Zhang, Bin Chen, Gregory Fleishman, Alexey Kuznetsov, Cooper Downs, Surajit Mondal, Sijie Yu
Incoherent radio emission at meter--decimeter wavelengths provides a key diagnostic of the coronal thermal plasma, but at frequencies below $\sim$\,1\,GHz coronal refraction can substantially bend ray paths and modify the apparent source size and brightness distribution. We develop a forward-modeling framework that combines refractive ray tracing through a global 3D coronal model with radiative transfer along each ray. The method tracks the ray-tube cross-sectional area $S(s)$ using a step-wise perturbation retracing approach and incorporates a geometric magnification term proportional to $d\ln S/ds$ to enforce flux conservation under focusing/defocusing. Thermal free--free emission and absorption are then computed with the \texttt{GRFF} radiative transfer code to produce synthetic radio maps over 40--800\,MHz. Applying the framework to Carrington rotation 2298, we find that including propagation effects allows the quiet-Sun background spectrum to be well reproduced. However, active region brightness is less accurately modeled, suggesting that additional physical factors should be considered in future work. These results establish a physics-based method for generating low-frequency quiet-Sun synthetic images suitable for quantitative comparison with interferometric observations and for assessing how propagation effects shape the observed morphology.
Tracing sunspot groups to determine angular momentum transfer on the Sun
本文的目的是调查雷诺应力,并检查是否是合理的,他们负责向太阳赤道的角动量转移。分析了纬向速度、自转速度残差以及速度之间的相关性。我们使用了来自GPR(格林威治摄影结果)和SOON/USAF/NOAA(太阳观测光学网络/美国空军/国家海洋和大气管理局)数据库的太阳黑子群位置测量结果,涵盖了1878年至2011年的时间段。为了计算速度,我们使用了太阳黑子群的日常运动。为了避免太阳临边效应,样本也被限制在中央子午线距离(CMD)的$\pm$ 58 \degr。我们主要研究了太阳活动周期相位和纬度对速度分布的影响。我们发现,太阳黑子群的纬向运动是从所有可用的纬度和太阳周期的所有阶段的活动中心。椭圆速度的范围是$\pm10$ m s $^{-1}$。水平雷诺应力在所有可用纬度上均为负值,表明在$b\approx\pm$ 30 $^{0}$处存在最小值($q\approx$ - 3000 m $^2$ s $^{-2}$)。在我们的惯例中,这意味着角动量向太阳赤道传输,与观测到的太阳旋转轮廓一致。
Tracing the Heliospheric Magnetic Field via Anisotropic Radio-Wave Scattering
University of Glasgow(格拉斯哥大学);Sorbonne Université(索邦大学);École Polytechnique(巴黎综合理工学院);Institut Polytechnique de Paris(巴黎理工学院);CNRS(法国国家科学研究中心);Western Kentucky University(西肯塔基大学);Northumbria University(诺森比亚大学);University of Maryland, Baltimore County(马里兰大学巴尔的摩县分校);NASA Goddard Space Flight Center(美国宇航局戈达德太空飞行中心);Radboud University(拉德堡德大学);Observatoire de Paris(巴黎天文台);Université PSL(巴黎文理研究大学)
Tracing Electron Beams in the Sun's Corona with Radio Dynamic Imaging Spectroscopy
我们报告了分米波长的III型射电爆发(IIIdm型爆发)的观测-超热电子束在低日冕中传播的特征-使用最近升级的Karl G. Jansky甚大阵列(VLA)对于第一次,IIIdm型爆发的成像具有高的时间和频率分辨率在一个广泛的频带,使电子束的轨道在电晕推断。同时硬X射线(HXR)和极紫外线(EUV)的观测,我们表明这些光束从位于低日冕的能量释放网站在低于15微米的高度,并沿着一束离散的磁环向上传播到日冕。我们的观测使沿磁环的等离子体密度的直接测量成为可能,并使我们能够将这些磁环的直径限制在100公里以内。这些过于密集和超薄的环揭示了太阳日冕的基本纤维结构。电子束的脉冲性质,它们对不同磁场线的可访问性,以及由射电观测揭示的磁释放位点的详细结构表明,局部能量释放在时间和空间上是高度碎片化的,支持一个突发重联模型,该模型涉及用于磁能释放和粒子加速的二次磁结构。
1977-2017: 40 years of decametric observations of Jupiter and the Sun with the Nancay Decameter Array
Nancay December Array(NDA)自40年来定期观测木星和太阳的低频(10-100 MHz)无线电发射。NDA的观测结果是用性能不断提高的各种接收器获得的,是对木星和太阳射电辐射进行大量研究的基础,现在形成了一个独特的长期数据库,涵盖了3个以上的太阳周期和木星公转。此外,国家气象局历来为日光层天基无线电观测站、太阳活动多波长分析提供了富有成效的支持,并为发展空间天气服务作出了贡献。本文在总结NDA特点的基础上,介绍了最新的仪器和数据库的发展,一些最新的科学成果和未来十年的展望。