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小尺度暗条的内部活动及其加热效应
录入者:空间天气探测中心学生  |  时间:2023-09-14 19:06:04  |  作者:魏恒远、黄正化  |  浏览次数:

     暗条是太阳大气中普遍存在的结构之一,其可从光球层贯穿到日冕之中,且磁场结构和活动极为复杂。因此,研究暗条的内部活动对理解太阳大气中的能量和物质输运过程极其重要。

     利用国内首颗太阳探测科学技术试验卫星-太阳光谱探测与双超平台科学技术实验卫星(CHASE)和首颗太阳大气过渡区探测卫星-46.5nm极紫外太阳成像仪(SUTRI)的数据,结合SDO卫星的观测数据,我们对一例太阳小尺度暗条内部活动现象进行了深入分析。针对该活动过程中暗条上出现的众多局域增亮以及暗条细丝的加热现象,我们细致分析了其发生过程,评估了其产生的加热效应,并深入探讨了其成因,为暗条的内部重联提供了重要观测证据。CHASE特有的全日面光谱观测数据是分析色球活动及其动力学过程的关键要素。该活动过程的加热效应则有赖于SUTRI提供的高过渡区观测数据。

       基于高时空分辨率的数据,我们发现活动初始,暗条上方拱结构和临近环结构发生重联,导致暗条失稳,随后暗条中出现由暗条内部编织磁场间的重联引起的局域增亮(见图1)。这些局域增亮对应局域的红移结构(见图2黑色等高线),且谱线的蓝翼和线心在活动过程中增深增宽,对应能量的释放,物质注入或物质运动的过程。这些局域增亮释放的能量为1025-1027 erg,与微耀斑释放的能量相当,最终释放的总能量约为1.77×1028erg。在暗条活动的膨胀过程中,暗条纤维和临近的背景场发生外部重联,在暗条上方产生高温环。

      这一工作证明复杂的暗条磁场在外部扰动发生时容易引发内部重联和外部重联,从而产生局部活动现象,进而对暗条物质和周围太阳大气产生有效加热,为暗条及其周围大气的加热机制提供了直接观测证据。重联过程还伴随着暗条的膨胀,并导致暗条纤维和背景磁场发生外部重联,进而产生高温日冕环结构。

     该工作由山东大学、南京大学、北京大学和国家天文台共同完成,已被天体物理学杂志(ApJ)接收发表。文章题目:Internal activities in a solar filament and heating to its threads  ,文章链接:https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2023arXiv230815747W/abstract感谢国家自然科学基金以及国家重点研发计划等项目对该研究工作的资助。


 

 图1.暗条活动过程中CHASE,SUTRI,SDO的多波段观测。


图2. 暗条活动前和活动过程中的多普勒速度分布,黑色曲线为多普勒红移为0.8km/s的等高线,绿色虚线对应极紫外波段局域增亮位置。

 

 

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山东大学(威海)空间天气物理与探测研究中心

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