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磁浮现区上方环系的多波段成像及光谱学诊断分析
2020-03-17 16:07     (点击: )

磁通量从内部差旋层产生以后经由对流区浮出太阳表面并进入太阳高层大气的过程称为磁流浮现过程。由于光球层和色球层是太阳大气等离子体由非完全电离到完全电离、等离子体热压从比磁压大到比磁压小的变化区域。磁通量管经由光球和色球层浮现时可能会出现蛇形或U形等位形并伴随致密的小尺度能量释放事件,且这种磁位形和丰富的小尺度能量释放事件在浮现过程的早期特别丰富。那么在磁浮现后期这种现象是否还是很普遍?另一方面,早期的浮现可以表现为磁通量管持续性的上浮运动,并导致系统性的多普勒蓝移,而在浮现的后期,这种上浮运动是否还是持续存在?针对这些问题,本工作分析了一组观测数据,其包括了IRIS、Hinode和SDO对一例磁浮现上方的环系的多波段成像和光谱观测(如图1所示),涵盖了对应温度从1万度(高色球)到280万度(日冕)的光谱观测。本工作所分析的数据对应着磁流浮现后期(图2)。

这组观测数据表明,在该浮现事件后期,所观测到的环系并没有很多蛇形或者U形结构,且几乎没有致密的小尺度能量释放事件发生。通过光谱学诊断,发现该磁浮现区在过渡区温度上仍然体现出系统性的蓝移,即在过渡区中有系统性的上浮运动(图3a)。而在日冕温度上,环系的多普勒速度整体红移(即下沉,图3b-f)。然而,在成像观测中并没有看到环系有系统性的位移,因此该环系中任一特定细丝不可能在过渡区或者日冕温度上稳定维持很长时间。任一环细丝中的等离子体在过渡区中上浮的同时被加热,被加热到日冕温度后其中的大部分等离子体会回落。通过分析环系的非热速度(图4),发现其过渡区对应体的非热速度系统性偏低(与周围背景比较),而日冕对应体的非热速度与周围背景日冕比没有明显差异。如果该环系加热到日冕温度的过程是非热过程,考虑到该环系处于动态演化过程,那么这种非热速度的表现很可能说明该环系是在达到过渡区温度以后非热过程才发生。

该工作由山东大学空间科学研究院黄正化完成,已经被ApJ接受,将于近期发表。更多详情见全文链接:http://adsabs.harvard.edu/abs/2018arXiv181103219H

该工作得到国家自然科学基金、中国博士后基金特别资助以及山东大学(威海)青年学者未来计划的支持,在此表示特别的感谢。

图1:所研究环系在AIA 304 Å图像上的位置(a),以及它们在IRIS SJ1400Å图像上的表现(b)、对应的磁结构(c)和在AIA 171Å上的表现(d)。

图2:磁浮现区内负极场磁通量的变化。本工作分析的数据观测的时间时18:00-19:30UT,对应浮现后期(右图虚线所示)。

图3:所研究环系在过渡区和日冕的对应体的多普勒速度图。

图4:所研究环系在过渡区和日冕对应体的非热速度图。

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