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界面区成像光谱仪(IRIS)对太阳大气中分形维度的观测

太阳与恒星天体物理 2022-07-27 v1

摘要

尽管先前工作探讨了以太阳日冕发射波长(如硬X射线、软X射线和EUV波长)爆发的耀斑和纳耀斑的分形性与自组织临界性(SOC),我们此处聚焦于光球层和过渡区的脉冲现象,如由{\sl 界面区成像光谱仪(IRIS)}在Te104106T_e \approx 10^4-10^6 K温度范围内所观测到的。我们发现如下分形维度(递增顺序):光球米粒的DA=1.21±0.07D_A=1.21 \pm 0.07,过渡区谱斑的DA=1.29±0.15D_A=1.29 \pm 0.15,过渡区黑子的DA=1.54±0.16D_A=1.54 \pm 0.16,活动区磁图的DA=1.59±0.08D_A=1.59 \pm 0.08,EUV纳耀斑的DA=1.56±0.08D_A=1.56 \pm 0.08,大型太阳耀斑的DA=1.76±0.14D_A=1.76 \pm 0.14,以及最大X级耀斑高达DA=1.89±0.05D_A=1.89 \pm 0.05。我们将低分形维度值(1.0\lapproxDA\lapprox1.51.0 \lapprox D_A \lapprox 1.5)解释为稀疏曲线流型模式,而高分形维度值(1.5\lapproxDA\lapprox2.01.5 \lapprox D_A \lapprox 2.0)表明近空间填充的输运过程,如色球蒸发。基于其分形面积AA和(辐射)能量EE的尺寸分布(观测幂律斜率αAobs=2.51±0.21\alpha_A^{obs}=2.51 \pm 0.21,理论预测αAtheo=2.33\alpha_A^{theo}=2.33αEobs=2.03±0.18\alpha_E^{obs}=2.03 \pm 0.18,理论预测αEtheo=1.80\alpha_E^{theo}=1.80),太阳过渡区中的现象似乎与SOC模型一致。

关键词

引用

@article{arxiv.2207.12894,
  title  = {Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) Observations of the Fractal Dimension in the Solar Atmosphere},
  author = {Markus J. Aschwanden and Nived Vilangot Nhalil},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2207.12894},
  year   = {2022}
}

备注

14 pages text, 3 Tables, 5 Figures