日内太阳高能仪器观测的等离子体成分演化与太阳闪电环的辐射冷却
太阳与恒星天体物理
2026-03-12 v1
摘要
闪电区域等离子体成分已被证明具有显著的空间和时间变化，可能由于作为能量释放后重联区动力学过程的结果。这些变化的来源，以及它们可能对闪电环动力学所产生的影响，尚未完全得到理解。本文我们利用高时间分辨率的日内高能仪器（Hinode EIS）光谱观测，研究了在2022年4月2日13:56 UT的M级闪电峰值期间形成的闪电环中，冷却时间与等离子体成分演化之间的关系。分析重点在于定量化利用覆盖广泛温度范围的多个发射线所计算的冷却速率，以及利用Ca XIV 193.866 Å/Ar XIV 194.401 Å诊断器所计算的等离子体成分演化，这些分析在闪电环的顶端和脚点进行。结果表明，闪电环脚点处冷却较慢，FIP偏差为2.4±0.2；而闪电环顶端冷却较快，FIP偏差更强，为2.8±0.2。我们还通过将观测到的闪电环冷却时间与来自EBTEL 0D水动力学模型的模拟结果进行比较，来探讨等离子体成分变化对闪电环辐射冷却过程的潜在影响。EBTEL模拟表明，更高的FIP偏差会导致更快的辐射冷却速率，从而导致更短的冷却时间。这表明，我们在两个特征处观察到的FIP偏差变化可能是导致观察到的不同冷却时间的原因。
引用
@article{arxiv.2603.10643,
title = {Hinode EIS Observations of Plasma Composition Evolution and Radiative Cooling of Solar Flare Loops},
author = {Teodora Mihailescu and Peter R. Young and David H. Brooks and Deborah Baker and Lucie M. Green and David M. Long and Lidia van Driel-Gesztelyi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.10643},
year = {2026}
}
备注
Accepted to ApJ