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过渡区冷环联合足点处的紫外爆发事件的研究
录入者:贺鹏志  |  时间:2021-08-12 09:32:48  |  作者:侯振永、黄正化  |  浏览次数:

紫外爆发事件(UV Burst)是与磁浮现密切相关的、发生在低层太阳大气的小尺度磁重联活动。因此,研究这些小尺度活动的发生高度有助于理解磁浮现的物理过程。与磁浮现有关的现象还有过渡区环,但是很少有学者研究紫外爆发事件和过渡区环之间的物理联系。本工作主要利用IRIS和SDO的光谱、成像和磁场数据,集中分析了12个发生在多条过渡区环的联合足点的紫外爆发事件,获取了事件和过渡区环的物理信息以及两者之间的物理联系。

首先,我们定量分析了紫外爆发事件的光谱学参量,以及它们之间的联系。光谱分析显示,不同事件之间的物理参数是变化的,表明即使都发生在过渡区环的联合足点,紫外爆发事件的性质也是多样性的。此外,事件的Ni II吸收线与近紫外连续谱和Mg II 2798.8 Å红翼的强度之间存在一定的关系(如图1所示)。因此,近紫外连续谱和Mg II 2798.8 Å红翼能够用来表征与事件有关的冷等离子体。事件中Si IV的辐射强度与其他参数基本上是没有联系的,表明事件中Ni II、近紫外连续谱、Mg II和O I的响应源区与Si IV的源区可能是不同的。

SJI 1400/1330 Å成像数据显示,12个事件的寿命是不一样的,其中8个事件存在的时间长于20分钟且包含多次辐射增强,说明它们发生的区域存在间歇性的磁重联。我们详细地研究了四个紫外爆发事件以及与事件有关的过渡区环的演化特征,如图2所示。在紫外爆发事件增亮期间,过渡区环也不断地增亮,并且都非常地活跃。SJ 1330/1400 Å 和AIA 304 Å波段的图像和时空图中存在从紫外爆发事件区域出发沿着环传播的增亮现象。在AIA 304 Å波段,环内物质流动速度大约在20到50 km s-1之间,有时能达到100 km s-1。结合紫外爆发事件的产生机制以及光谱和磁场的分析,我们认为环内传播的增亮现象可能是磁重联后产生的物质流动。

简言之,本工作的观测结果显示,即使都发生在多条过渡区环的足点处紫外 爆发事件发生时所处的等离子体环境可能不一样。与事件有关的过渡区环会重复增亮,可能与事件区域的磁场活动有关(即低层太阳大气内的磁重联)。我们认为小尺度的磁重联事件对过渡区环内的等离子体加热和物质传输具有重要的作用。我们的观测结果对理解紫外爆发事件的形成和过渡区环的演化具有重要意义,而且为与紫外爆发事件有关的模拟工作提供了定量的参数作为参考。

该研究结果已发表在期刊Symmetry上,论文链接:https://www.mdpi.com/2073-8994/13/8/1390

感谢国家自然科学基金委和山东大学青年学者未来计划的资助。

图1. (a)和(b)分别是事件中Ni II吸收线与近紫外连续谱和Mg II 2798.8 Å红翼的强度的散点图。误差来源于标准偏差。

图2. 左三列是4个紫外爆发事件及过渡区环在SJ 1330/1400 Å、HMI和AIA 304 Å中的形态和位置。黑色的等值线用来表示紫外爆发事件的轮廓和位置。点线表示与紫外爆发事件有关的环的位置。右列是AIA 304Å波段的时空图,对应(a3)–(d3)中绿色点线表示的环。蓝色实线表示物质流动,绿色曲线表示事件中SJ 1330/1400 Å的光变曲线。


 

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