迅速消失,Penumbra-Like功能扩口附近的极性反转线:日之出观测

文摘

我们提出penumbra-like特性的观察(plf)附近一个极性反转线(公益诉讼)的地区。公益诉讼是位于护城河活动区域边界的10960 (NOAA)。plf出现类似于形态学黑子penumbrae但占用面积小,公里²,而不是与太阳黑子或孔隙。我们观察到的迅速消失后plf C1.7类耀斑发生接近公益诉讼。本地相关跟踪(LCT)这些特性显示的水平流动直接远离plf的端点,类似于径向向外流动周围发现常规的太阳黑子,这也被称为护城河流。硬x射线辐射,与plf的位置重合,RHESSI观察中发现,暗示空间相关性的发生耀斑和plf的衰变。矢量磁场来源于观察获得的日之出分光偏振计/ SP仪器,耀斑前后,显示了显著改变的水平和垂直分量,耀斑。的削弱磁场的分量在耀斑间隔表明快速取消和/或下沉的磁场plf发生耀斑期间间隔。

1。介绍

成熟的太阳黑子本影包围了细长的单纤维的类型的结构称为界限不明的细丝。本影的磁场主要是垂直于太阳表面,而在半影横向倾斜。此外,界限不明的磁场的倾向显示了一个方位变化,与渠道更多通道之间的横向场躺在垂直领域。这种交替倾向的界限不明的领域也被称为“蓬乱的半影”,并建立了从过去的观察1]。的水平分量蓬乱的字段是大多数埃弗利谢德流的观察到港。Penumbrae周围形成毛孔突然增加磁场倾角的边界(2]。半影纤维形成和埃弗利谢德流几乎同时发生在毛孔3),也就是说,一旦penumbrae形式埃弗利谢德流可以观察到。发现磁通阈值上面半影形式约1 - 1.5×10^20.Mx (3]。

一旦形成半影它生存从几个小时到几天的表现出各种各样的小型结构像黑暗的核心内部界限不明的细丝,显然传播扭曲结构,移动磁特性等等。埃弗利谢德流(4),质量流直接从太阳黑子半影,径向向外观察到光球,而逆埃弗利谢德流,流向太阳黑子是观察到的色球层。的实际寿命半影取决于太阳黑子的生命,当现货衰变逐渐失去半影,变成了一个“裸”太阳黑子,最后片段进入毛孔。移动的磁特性(mmf [5)提出的候选人太阳黑子的衰败。一旦太阳黑子衰变,自然半影消失。详细研究了太阳黑子的衰变马丁内斯小丸(6),发现并不是所有的mmf与太阳黑子的衰败。Bellot卢比奥et al。7]发现没有埃弗利谢德流界限不明的电场线可以提高界限不明的细丝的色球层会导致半影photospheric级别的消失。大耀斑的消失也会导致黑子半影的外边界(8,9]。相信这个领域变得更加垂直的外缘黑子作为整体的活跃区域领域崩溃对燃除公益诉讼(10),导致penumbrae消失。

在本文中,我们报告一种新型penumbra-like特性(plf)不与太阳黑子。此外,我们使用LCT方法研究这些结构周围的水平流模式。然后我们研究的进化plf在光球层、色球层,并使用天基向量磁力图数据来自日之出/说,发现结构迅速消失在耀斑。在即将到来的章节中,我们会介绍G-band的细节,Ca 2 H, spectropolarimetric数据及其分析。这是紧随其后的是plf失踪的观测结果。plf flare-related消失的可能的解释是在上一节中讨论。

2。数据和分析

太空望远镜、太阳能光学望远镜(说11])上日之出,获得太阳以前所未有的分辨率的图像光球层、色球层。宽带滤波器成像仪(BFI)文书说产生的图像与3 - 8在几个波长带宽过滤器。在这项研究中,我们使用filtergrams观察到4305 (G-band)和3968.5 (Ca II H)。我们使用了filtergrams观察到这些波长从6月6日三点2007 UT到07年6月,2007 UT凌晨。暗电流的数据修正,pixel-to-pixel增益变化,热死像素。Ca 2 H数据修正为wavelength-dependent G-band作为参考像素大小。这些校准数据集是严格与时间序列中的第一个图像用二维互相关算法。的对齐图像亚像素精度很好。一致的数据集是通过亚音速过滤截断值4公里的年代⁻¹删除声振荡的影响(12]。

spectro-polarimeter(说/ SP (13)仪器的一个后端工具说船上日之出卫星,使地图的活跃区域空间扫描,得到斯托克斯,我问,U, V光谱在菲我6301.5和6302.5线。一个快速模式光栅扫描980步的步长沿扫描方向和沿着缝方向/像素的分辨率了光栅图像的视场。斯托克斯信号校准用标准Solarsoft管道SP。磁场是通过使用一个基于Milne-Eddington算法反演方案(14,15]。方位的歧义解决基于最小能量算法(16,17]。后,磁场矢量转换到磁盘中心(18]。产生的垂直()和横向()磁场测量误差8 G和30克,分别。这些磁力图是用来研究plf磁场参数。

3所示。结果

我们重点研究小规模penumbra-like特性位于护城河边界的活跃区10960年NOAA观察6-7th 6月,2007年。AR NOAA 10960包括两个大的太阳黑子的负极性,正极性的海滨地区,和几个毛孔的极性(http://www.solarmonitor.org/)。两个太阳黑子对齐沿东西方向的纬度6°在南半球。在我们的观察活动,活跃区域接近圆盘中心(S06E05)。活跃区10960年NOAA几B和C类耀斑产生很少的M级耀斑,和最大的一个是观察到6月4日,2007年,M8.9类的。详细研究了这些事件的几个斯利瓦斯塔瓦等。19Kumar)和et al。20.),他们观测到的太阳黑子旋转和扭结不稳定导致耀斑的起始。日之出观察期间,有一个C1.7类耀斑06年6月,2007年,在二三31 UT,它靠近极性反转线(公益诉讼发生显著图2)。2007年6月07日00:00至凌晨UT有两个b耀斑和他们的大小是B7.6 B6.6达到00:45 01:40 UT,分别。这个事件很日之出/观察到说在高节奏(21秒。)在Ca II淬透性带一些小的数据之间的缺口。也观察到在G-band慢节奏的大约100秒。

数据1(一)和1 (b)显示太阳黑子活跃地区photospheric和色球的水平。Penumbra-like特性(plf)观察到接近太阳黑子标有一个盒子。盒装的放大部分地区显示旁边。接近plf地区三个毛孔清晰可见,很分开plf和不像毛孔形成基本的半影。相同的结构中也可见色球图像在Ca 2 H波长。感兴趣的区域,放大并显示框所示。显然,在放大的图像,可以看到详细的plf视图。他们表现出线性尺寸和看起来很像太阳黑子半影。AR 10960是一个快速发展的地区,开始破坏从6月04,2007(见:http://solar-b.nao.ac.jp/QLmovies/movie_sirius/2007/06/04/hsc_ql20070604_e.shtml)。

plf的形成过程的节奏不能清楚地确定为观察间歇性和日之出说的视场也有限。然而,在这里,我们更专注于两个方面(i)简短的调查中确定的属性的新plf日之出G-band观察和(2)他们的进化与复发的耀斑。寻找原点或plf的形成需要一个完全专用的高分辨率观测活动,我们计划在不久的将来和日之出嗜酒或地面高分辨率天文望远镜配备自适应光学。

有趣的是,旁边的plf位于极性反转线(公益诉讼)plf丝近平行于公益诉讼(图保持一致2)。数据2(一个)和2 (b)分别显示了视线的plf磁力图和连续的图像。这些图片都是来自说/ SP。一层薄薄的黑行之间的正面和负面的极性显示代表公益诉讼的位置。接近这个公益诉讼,无数B和c级轿车耀斑观察几天。“L”plf(位置,一个箭头在图所示2)有积极的极性和位于靠近公益诉讼。这里,下部的磁场plf(靠近箭头)是更倾向于导致视线的小信号组件的磁场。在磁力图,非常清楚的是,该地区plf位于护城河边界负极性的太阳黑子。

3.1。plf进化

的演变plf photospheric和色球层在图中进行了描述3。G-band plf和Ca 2 H图像显示或者接近同步时间间隔。6月6日下午四点钟UT plf清晰可见的photospheric以及色球图像。plf似乎很小的孔,另一端是,然而,相比plf非常小的大小,所以plf不能这个小孔隙的起源。之后,在00:30 UT 6月07年,2007年,其规模大幅减少,01:30 UT小遗迹photospheric是可见的图像。类似的进化是观察到的色球图片,除了一些光明还可以看到靠近公益诉讼在6月7日,2007年。

3.2。时间相关

然后,我们测量的面积plf定量从15:00 UT 06年6月,2007年。从G-band plf的面积测量图像。我们采用以下方法来衡量plf的面积。我们第一次平滑图像像素框删除任何小规模的强度变化的时间序列图像。这个小规模的图像强度的变化可能是由于残余振荡后过滤和残余平面场错误。然后我们选择的像素值小于0.6倍太阳宁静强度的值在光球层。这一标准是一样的图片。这种方法显然选择黑暗区域包含不仅plf而且毛孔地区。只选择plf地区,然后标记的区域分配一个惟一的编号分别检测到亚区。我们使用“label_region。箴”功能的IDL数据分析平台做标记。使用这种技术,我们孤立plf来自其他地区。一旦plf地区被孤立的,通过计算像素的数量我们估计plf的面积。 The variation of PLF’s area as a function of time is shown in Figure4。我们还策划了x射线通量以下区域图,便于比较。在情节中,我们画垂直线显示三个耀斑的高峰时间,观察到接近公益诉讼。我们注意到以下特性的进化趋势:(i) plf区域几乎是常数,约6×10⁷公里²之前C1.7-class耀斑(第一弹),也就是说,二二13至2007年6月06,二三31 UT。(2)plf面积开始减少C1.7-class耀斑期间,它几乎减少到原始尺寸的一起在B7.6类耀斑(第二弹)。(3)B6.6-class耀斑(第三耀斑)后,plf大幅减少的大小,最终整个plf消失了。因此,从这些观测结果很明显,plf面积的减少cotemporal三复发耀斑期间,密集的时间和位于相同的公益诉讼。plf消失在大约2小时后它开始腐烂。有数据观测之间的差距;然而,下降的趋势可以很容易认出plf区域。节3所示。4之间的空间相关性,我们也研究耀斑亮和plf的位置使用coaligned RHESSI x射线图像。这些观察结果表明cospatiality之间这些plf和x射线耀斑发射。我们将讨论可能的关系4。

3.3。plf流场

与太阳黑子展览相关的penumbrae流出和流入似乎源自半影的中期部分(21]。一般来说,有一个径向流出模式在太阳黑子也称为护城河流。从高分辨率观察,发现这些径向流出护城河地区出现只有当penumbrae存在,未见的那些部分的不规则的太阳黑子penumbrae失踪(22]。为了检查在plf流动,我们计算水平流场使用本地相关跟踪(LCT:(23)技术。图5显示了plf地区的流场。图5(一个)显示了流场6月6日之前C1.7类耀斑(第一弹),和图5 (b)后获得B6.6类耀斑(第三弹)。在图5(一个)plf展览向外流动,似乎源自plf中期的部分。流一般来说,远离plf,有点类似于一个发现太阳黑子。然而,plf并不在一个径向对称性比如太阳黑子,因此相关的流动也非对称。在图5 (b),我们注意到在plf消失的位置,我们可以观察到这样的supergranular向外流动模式,这是大致相同的大小,plf。

为了比较的流场PLF界限不明的细丝,我们选择一个地区PLF和另一个太阳黑子半影,如图6(一)白线。LCT速度比较的区域,如图6 (b)。速度在半影指向的本影很小,约0.2公里⁻¹半影中期后,向外半影的速度增加。这个结果类似于索博特卡的观察,布兰德,Simon (1999)。附近的速度是大外半影,年代约0.8公里⁻¹。另一方面,两侧PLF增加的速度至少部分PLF中期,年代约为0.2公里⁻¹中期PLF的一部分。这表明有不同来自plf的中间部分。显然还有不同的横向场流模式PLF对太阳黑子半影。

3.4。空间相关性

硬x射线通量的指示器footpoint耀斑丝带的来源的色球层(24]。这也代表了循环期间的热量和低温footpoints microflares [25]。我们覆盖的轮廓硬x射线通量在能源范围从6到12和目前消费量keV RHESSI G-band图像。的指向是有利于MDI, G-band图片被覆盖与MDI coaligned强度图像的轮廓MDI G-band图像强度图像。的轮廓从RHESSI覆盖在硬x射线coaligned日之出G-band图像(图7)。这种低分辨率RHESSI轮廓覆盖在高分辨率G-band和说/ NFI图片已成功用于定位footpoints重新循环的日冕(例如,26,27])。图7(一)显示了6 - 12等高线地图keV能量范围,和图7 (b)是目前消费量keV范围。这些轮廓绘制的40岁,50岁,60岁,70年,80年,90%的最大计数在相应的硬x射线图像。这些等高线地图的观察表明,轮廓主要集中区域附近的plf暗示耀斑位置和plf之间的空间相关性。

3.5。向量场的地图

数据8(一个)和8 (b)显示矢量磁场耀斑前后,分别。矢量地图显示磁场的水平分量的叠加(由箭头,箭头的长度成正比水平磁场的大小和方向告诉水平字段)的方向在垂直磁场与覆盖轮廓(表示为灰度图像)。盒装地区的地图,显示了plf位置和轮廓画在±50和100 G的水平组件的磁场。比较表明,和组件的磁场plf位置耀斑后大幅下降。

图9展示了代表的分布直方图和组件plf磁场的地区。数据9(一个)和9 (b)分布在耀斑前后。情节显示大量的组件存在于plf在爆发之前,耀斑后大幅下降。是发现了相似的结果组件的磁场。在爆发之前,和组件plf扩展字段的尾巴1200 G。耀斑后,其强度已降低到不到一半的价值。这表明,磁场本身降低了在这一地区。

4所示。讨论

我们专注于一种新型的磁特性在光球层附近的公益诉讼的活跃的区域,我们称之为penumbra-like特性(plf)。这些plf可以观察到由于高空间分辨率的日之出说。这些特性是有趣的,它们不是与孔隙或太阳黑子。一般看到毛孔长大他们开发penumbrae突然,有时被称为初级penumbrae,最终发展成为完整的太阳黑子penumbrae如果孔隙中的磁通量继续增长。更详细的研究这些特性利用高分辨率成像以及spectro-polarimetry将解释这些特点的形成与演化以及这些特性的磁场和热力学性质。此外,重要的是要知道什么是这些特性的垂直结构,这些浅或深扎根,他们港类似埃弗利谢德流动和在太阳黑子penumbrae显示类似的蓬乱的磁结构。这样的研究是目前正在使用日之出说/ SP和FG仪器和我们计划的详细观测的特点这些特性在一个单独的纸上。

在这里,我们专注于plf的消失与三个复发的发生耀斑在公益诉讼plf位置附近。plf面积约6×10⁷公里²最初和减少迅速的间隔期间三个耀斑暗示耀斑和腐烂的发生之间的相关性的密切位于plf。硬x射线通量的位置从RHESSI获得一致的位置plf表明footpoints重新循环的电晕plf根植于或接近。相关的矢量磁场plf表明,这些在很大程度上是横向磁场。斯托克斯矢量磁场检索的比较SP数据的反演耀斑前后显示有一个大幅减少横向以及纵向场分量plf的位置。

由于缺少长时间序列的观测很难确切地告诉plf是如何形成的。我们能想到的两种可能性:(我)因为plf腐烂的太阳黑子的位置,它可能是黑子在太阳黑子的遗迹有中断和一群从腐烂的太阳黑子半影走散了。然而,这张照片不符合典型的观测太阳黑子衰变,太阳黑子失去它半影区逐渐成为所谓的赤裸裸的太阳黑子和类似毛孔,而penumbrae完全丢失,他们不形成plf一般;(ii)也可能发生,这是由于集群形成独立高度倾斜的字段在公益诉讼。得利者们通常观察到有强烈水平字段和经常港扭曲的字段(正如在扭曲的灯丝结构躺在公益诉讼。扭曲的形态变得明显时爆发螺旋结构)。目前我们无法证实或排除这些可能性,然而,我们希望未来的高分辨率观测将帮助我们获得更多的知识关于plf的形成。

后的衰败plf耀斑可能是由于两个主要原因:(i)领域的变化倾向从水平到垂直和(2)通量取消和/或下沉。在前一种情况中,我们预计垂直磁通增加爆发之后,这不是向量磁力图中观察到。如果plf领域成为垂直,那么我们应该看到毛孔外观plf的位置,这是没有见过的图片。因此,我们可以排除这种可能性。的矢量磁场观测日之出说/ SP,然而,显示大幅减少磁场plf区域,这表明plf的衰退可能是由于流量取消和/或下沉。因为我们没有一个持续的矢量磁场测量,很难坚定地在这结束。未来持续的高分辨率的数据,因此,必需的。

在过去,半影的消失一直在观察大型X和达到x6.9级耀斑。高分辨率的日之出图片给了我们机会观察光球层的变化甚至小耀斑与小penumbra-like地区(plf)。我们可以检测到的变化区域的衰减plf耀斑期间间隔,但仍然是一个缺乏矢量磁场数据high-temporal节奏更详细研究plf磁场的演化。向量磁力图从最近推出了太阳动态观测台持有承诺向量磁场演化的研究如此小的特性。

确认

作者感谢匿名裁判在纸上建设性的建议和意见。日之出日本任务开发和推出了账户/ JAXA,与NAOJ作为国内合作伙伴,NASA和STFC(英国)国际合作伙伴。日之出的科学操作的任务是进行的科学团队组织在账户/ JAXA日之出。这个团队主要由研究院的科学家们的合作伙伴国家。支持JAXA提供的postlaunch操作和NAOJ(日本),STFC(英国),NASA、ESA, NSC(挪威)。

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