Супрааркадные нисходящие потоки - Википедия - Supra-arcade downflows

Солнечная вспышка наблюдается СЛЕД 195 Å 21 апреля 2002 года. В центре кадра видны SAD - обратите внимание на темные "головастики", спускающиеся к ярким венечная петля аркада.

Супрааркадные нисходящие потоки (SAD) путешествуют на солнце плазма пустоты, которые иногда наблюдаются в солнце внешний атмосфера, или же корона, в течение солнечные вспышки. В солнечная физика, "аркада" относится к набору коронковые петли, и префикс «выше ”Указывает на то, что нисходящие потоки появляются над вспышечными аркадами. Впервые они были описаны в 1999 году с помощью телескопа мягкого рентгеновского излучения (SXT) на борту Йохко спутник.[1] SAD являются побочными продуктами магнитное пересоединение процесс, который движет солнечные вспышки, но их точная причина остается неизвестной.

Наблюдения

Описание

SAD - это темные, похожие на пальцы плазменные пустоты, которые иногда наблюдаются, спускающиеся через горячие, плотные плазма выше яркого венечная петля аркады во время солнечные вспышки. Впервые о них сообщили о вспышках и связанных с ними выброс корональной массы что произошло 20 января 1999 г. и наблюдалось на борту SXT. Йохко.[1] SAD иногда называют «головастики ”За их форму и с тех пор были идентифицированы во многих других мероприятиях (например,[2][3][4][5]). Их легче всего наблюдать в фазах распада длительной вспышки,[2] когда достаточно плазма накапливается над аркадой вспышки, чтобы сделать SAD видимыми, но они действительно начинаются раньше во время фазы подъема.[6] В дополнение к пустотам SAD существуют связанные структуры, известные как надаркадные нисходящие петли (SADL). SADL втягиваются (сокращаются) коронковые петли эта форма как вышележащая магнитное поле перенастраивается во время вспышка. Считается, что SAD и SADL являются проявлениями одного и того же процесса, рассматриваемого под разными углами, так что SADL наблюдаются, если перспектива зрителя находится вдоль оси аркады (то есть через арку), в то время как SAD наблюдаются, если перспектива перпендикулярна ось аркады.[7][8]

SAD наблюдаются SDO AIA 131 Å 2 октября 2011 г.

Основные свойства

SAD обычно начинаются со 100–200 Мм выше фотосфера и спуститься 20–50 Мм прежде, чем рассеяться в верхней части аркады вспышки после нескольких минут.[7][9] Скорость движения по направлению к Солнцу обычно составляет от 50 до 500 км / с.−1[2][7] но иногда может приближаться к 1000 км с−1.[7][10] По мере падения нисходящие потоки замедляются со скоростью от 0,1 до 2 км / с.−2.[7] SAD кажутся темными, потому что они значительно менее плотны, чем окружающие плазма,[3] а их температуры (от 100 000 до 10 000 000 K ) существенно не отличаются от своего окружения.[11] Их площади поперечного сечения диапазон от нескольких миллионов до 70 миллионов км2[7] (для сравнения площадь поперечного сечения из Луна составляет 9,5 млн км2).

Приборы

SAD обычно наблюдаются с помощью рентгеновский снимок и Экстремальный ультрафиолет (EUV) телескопы это покрывает длина волны диапазон примерно от 10 до 1500 Ангстремы (Å) и чувствительны к высоким температурам (от 100000 до 10000000 K ) венечный плазма через которые движутся нисходящие потоки. Эти выбросы блокируются Атмосфера Земли, поэтому наблюдения производятся с использованием космические обсерватории. Первое обнаружение было сделано бортовым телескопом Soft X-ray (SXT). Йохко (1991–2001).[1] Вскоре последовали наблюдения Переходная область и корональный исследователь (TRACE, 1998–2010), EUV спутниковой съемки, и спектроскопический SUMER на борту Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO, 1995–2016).[3][4] Совсем недавно в исследованиях SAD использовались данные бортового рентгеновского телескопа (XRT). Hinode (С 2006 г. по настоящее время) и Ассамблея атмосферных изображений (AIA) на борту Обсерватория солнечной динамики (SDO, 2010 - настоящее время).[11] Помимо инструментов EUV и рентгеновских лучей, SAD также могут видеть белый свет коронографы такой как Широкоугольный и спектрометрический коронограф (LASCO) на борту SOHO,[12] хотя эти наблюдения менее распространены.

Причины

SAD широко признаны побочными продуктами магнитное пересоединение, физический процесс, который движет солнечные вспышки высвобождая энергию, хранящуюся в Магнитное поле Солнца. Повторное подключение реконфигурирует местный магнитное поле окружающий вспышка сайт с более высокой энергии (непотенциальный, подчеркнул ) в более низкоэнергетическое (потенциал ) государственный. Этому процессу способствует развитие текущий лист, часто предшествует или в тандеме с выброс корональной массы. По мере перенастройки поля вновь формируемые силовые линии магнитного поля сметены с переподключение сайт, вызывая отток как к, так и от солнечная поверхность, соответственно называемые нисходящими и восходящими потоками. Считается, что SAD связаны с переподключение нисходящие потоки, возмущающие горячие, плотные плазма что собирает выше вспышка аркады[4] но как именно формируются SAD, остается неясным и является областью активных исследований.

SAD были сначала интерпретированы как поперечные сечения магнитного флюсовые трубки, которые включают коронковые петли, которые втягиваются из-за магнитное напряжение после формирования на переподключение сайт.[1][7] Позднее эта интерпретация была изменена, чтобы предположить, что вместо этого просыпается позади гораздо меньшего втягивания петли (SADL),[8] а не сечения флюсовые трубки самих себя. Другая возможность, также связанная с переподключение отток, заключается в том, что SAD возникают из-за нестабильности, такой как Неустойчивость Рэлея-Тейлора[13] или комбинация режима разрыва и Кельвина-Гельмгольца нестабильность.[14]

Рекомендации

  1. ^ а б c d McKenzie, D.E .; Хадсон, Х.С. (1999-07-01). «Рентгеновские наблюдения движений и структур над аркадой солнечной вспышки». Астрофизический журнал. 519 (1): L93 – L96. Bibcode:1999ApJ ... 519L..93M. CiteSeerX  10.1.1.42.5132. Дои:10.1086/312110.
  2. ^ а б c Маккензи, Д. Э. (1 августа 2000 г.). «Надаркадные нисходящие потоки в длительных солнечных вспышках». Солнечная физика. 195 (2): 381–399. Bibcode:2000Соф..195..381М. Дои:10.1023 / А: 1005220604894. ISSN  0038-0938.
  3. ^ а б c Innes, D.E .; McKenzie, D.E .; Ван, Тунцзян (01.11.2003). «ЛЕТНИЕ спектральные наблюдения за послевспышечными надаркадными притоками». Солнечная физика. 217 (2): 247–265. Bibcode:2003Соф..217..247И. CiteSeerX  10.1.1.149.5002. Дои:10.1023 / B: SOLA.0000006899.12788.22. ISSN  0038-0938.
  4. ^ а б c Асаи, Аюми; Ёкояма, Такааки; Симодзё, Масуми; Шибата, Казунари (2004-04-10). "Нисходящие движения, связанные с импульсными нетепловыми выбросами, наблюдаемыми во время солнечной вспышки 23 июля 2002 г.". Астрофизический журнал. 605 (1): L77 – L80. Bibcode:2004ApJ ... 605L..77A. Дои:10.1086/420768.
  5. ^ Ривз, К. К .; Гильдия, Т. Б .; Hughes, W. J .; Korreck, K. E .; Lin, J .; Raymond, J .; Savage, S .; Schwadron, N.A .; Спенс, Х. Э. (1 сентября 2008 г.). "Последующие явления в корональных выбросах массы и суббурях: индикаторы универсального процесса?". Журнал геофизических исследований: космическая физика. 113 (A9): A00B02. Bibcode:2008JGRA..113.0B02R. Дои:10.1029 / 2008JA013049. ISSN  2156-2202.
  6. ^ Khan, J. I .; Bain, H.M .; Флетчер, Л. (2007). «Относительное время надаркадных нисходящих потоков в солнечных вспышках» (PDF). Астрономия и астрофизика. 475 (1): 333–340. Bibcode:2007 A&A ... 475..333K. Дои:10.1051/0004-6361:20077894.
  7. ^ а б c d е ж грамм Savage, Sabrina L .; Маккензи, Дэвид Э. (01.04.2011). «Количественное исследование большой выборки надаркадных нисходящих потоков в эруптивных солнечных вспышках». Астрофизический журнал. 730 (2): 98. arXiv:1101.1540. Bibcode:2011ApJ ... 730 ... 98S. Дои:10.1088 / 0004-637x / 730/2/98.
  8. ^ а б Savage, Sabrina L .; Маккензи, Дэвид Э .; Ривз, Кэтрин К. (10 марта 2012 г.). «Переинтерпретация супрааркадных нисходящих потоков в солнечных вспышках». Астрофизический журнал. 747 (2): L40. arXiv:1112.3088. Bibcode:2012ApJ ... 747L..40S. Дои:10.1088 / 2041-8205 / 747/2 / l40.
  9. ^ McKenzie, D.E .; Сэвидж, Сабрина Л. (01.06.2009). «Количественное исследование надаркадных нисходящих потоков в эруптивных солнечных вспышках». Астрофизический журнал. 697 (2): 1569–1577. Bibcode:2009ApJ ... 697.1569M. Дои:10.1088 / 0004-637x / 697/2/1569.
  10. ^ Лю, Вэй; Чен, Цинжун; Петросян, Ваэ (20 апреля 2013 г.). «Плазмоидные выбросы и сужения петель в эруптивной солнечной вспышке M7.7: свидетельство ускорения и нагрева частиц в магнитных потоках повторного соединения». Астрофизический журнал. 767 (2): 168. arXiv:1303.3321. Bibcode:2013ApJ ... 767..168L. Дои:10.1088 / 0004-637x / 767/2/168.
  11. ^ а б Ханнеман, Уилл Дж .; Ривз, Кэтрин К. (10.05.2014). «Термическая структура токовых слоев и надаркадных нисходящих потоков в солнечной короне». Астрофизический журнал. 786 (2): 95. Bibcode:2014ApJ ... 786 ... 95H. Дои:10.1088 / 0004-637x / 786/2/95.
  12. ^ Sheeley, Jr., N.R .; Sheeley, N.R .; Jr .; Warren, H.P .; Ван, Ю.-М. (2004-12-01). "Происхождение послевспышечных петель". Астрофизический журнал. 616 (2): 1224–1231. Bibcode:2004ApJ ... 616.1224S. Дои:10.1086/425126.
  13. ^ Guo, L.-J .; Хуанг, Ю.-М .; Bhattacharjee, A .; Иннес, Д. Э. (2014). "Неустойчивости типа Рэлея-Тейлора в выхлопной струе повторного соединения как механизм супракарных нисходящих потоков на Солнце". Астрофизический журнал. 796 (2): L29. arXiv:1406.3305. Bibcode:2014ApJ ... 796L..29G. Дои:10.1088 / 2041-8205 / 796/2 / l29.
  14. ^ Cécere, M .; Zurbriggen, E .; Costa, A .; Шнайтер, М. (2015). «Трехмерное МГД-моделирование вспыхивающих надаркадных нисходящих течений в турбулентной среде течения». Астрофизический журнал. 807 (1): 6. arXiv:1407.3298. Bibcode:2015ApJ ... 807 .... 6C. Дои:10.1088 / 0004-637x / 807/1/6.

внешняя ссылка