本工作主要详细研究了在日冕亮点整个生命周期中发生的爆发现象的形态学和动力学演化。我们使用了AIA的数据,观测了的日冕亮点在其整个生命周期上的演化。工作中主要用到了4个波段,分别是He II 304 Å、Fe IX/X 171 Å、Fe XII 193 Å和Fe XVIII 94 Å。这4个波段主要用来观测和研究发生在日冕亮点中的等离子体抛射,微耀斑,小尺度暗条爆发和小尺度日冕物质抛射等现象。同时,我们还使了HMI的纵向光球磁场数据,对与日冕亮点和相关爆发相对应的磁场演化进行分析。
首先,我们的研究表明大多数(76%)的宁静区日冕亮点(42中的31个)可以在其整个生命周期的演化中产生至少一次的爆发现象。在我们重点研究的11个日冕亮点的21次爆发中,这11个亮点的平均寿命为21个小时,而其中18次爆发的平均时间为日冕亮点形成后的17个小时左右。这一时间差与每一个具有磁汇聚和磁对消阶段的亮点的双极场演化时间是一致的。剩下的爆发平均在发生在亮点形成后的4到6个小时内。在21次爆发中,有16次爆发所涉及的磁汇聚和磁对消与日冕亮点相关的双极场的主极性有关; 而在剩余爆发中有3次爆发涉及到亮点双极场的一个极性与之前已存在的一个相反极性磁场发生的磁汇聚和磁对消。有一个发生两次爆发的亮点,我们没有观测到磁对消。大部分的日冕亮点的爆发都会出现色球物质抛射,要么以细长的暗条结构(小尺度暗条,mini-filament,MF)出现,要么以大量的冷物质(cool plasma cloud,CPC)出现,伴随着日冕亮点或横跨其上的热环结构。日冕波在三个爆发事件中被探测到。此外,在所有的爆发的小尺度暗条和冷等离子体物质下方,都观测到了微耀斑。但微耀斑是由不稳定的小尺度暗条直接导致,还是由微暗条下方的重联导致微暗条产生不稳定性和爆发导致的,目前还不是很确定。在大部分的爆发事件中,冷的等离子体物质会部分或完全的挡住微耀斑,一直到这些爆发物质完全离开日冕亮点。在研究的21次爆发中,小尺度日冕物质抛射在11次爆发中被观测到。同时,与小尺度日冕物质抛射相联系的区域变暗,被认为是由两个原因造成的,区域被冷的等离子体填充,等离子体密度降低导致的日冕辐射减弱。
本工作对宁静区小尺度环状结构的演化进行了研究和展示,这些小尺度环状结构完全由它们的磁场足点运动以及其周围磁场的拓扑结构所决定,因此,当日冕中的冷和热的等离子体抛射被触发,日冕亮点就会进入爆发期。
第一行:日冕亮点中的小尺度暗条爆发
第二行:爆发的time-slice分析图(EHL:eruptive hot loops,MF:mini-filament,McF:macro-flare,DCM:draining cool material)
归一化的磁场正负极通量和亮点辐射强度随时间的变化
本研究工作由牟超洲、Maria S. Madjarska, Klaus Galsgaard和 夏利东共同完成,已被A&A杂志接收,将于近期发表。论文作者感谢国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目的资助。