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羽流细丝:太阳日冕羽流中的动态丝状结构

太阳与恒星天体物理 2021-01-27 v1

摘要

太阳日冕羽流长期以来似乎具有简单几何形态,支持空间相干、稳定的外流而无显著精细结构。近期高分辨率观测对此图像提出挑战,揭示出羽流底部众多瞬态、小尺度、准直的外流(“小喷流”)。这些外流之上太阳羽流的动态丝状结构及其与整体羽流结构的关系,在很大程度上仍未被探索。我们分析了 2016 年 7 月 2-3 日中纬度冕洞内单个代表性亮羽流中连续观测到的精细结构统计。通过对太阳动力学天文台大气成像组件的高分辨率图像长序列应用先进的边缘增强与时空分析技术,我们确定该羽流由众多随时间演化的丝状子结构组成,本文称之为“羽流细丝”(plumelets),其构成了羽流发射的大部分。同时可辨识的羽流细丝数量与羽流亮度正相关,在完全形成的羽流中达到峰值,此后保持饱和。羽流细丝横向宽度为 10 Mm,并间歇性地支撑向上传播的周期性扰动,其相速度为 190-260 km/s,纵向波长为 55-65 Mm。特征频率(3.5 mHz)与太阳 p 模频率相当。相邻羽流细丝中的振荡互不相关,表明波可由小于羽流细丝间距的空间尺度上的 p 模流驱动。单个日冕羽流内多个独立的外流源应为太阳风赋予显著精细结构,可能被 Parker Solar Probe 和 Solar Orbiter 探测到。

关键词

引用

@article{arxiv.2012.05728,
  title  = {Plumelets: Dynamic Filamentary Structures in Solar Coronal Plumes},
  author = {V. M. Uritsky and C. E. DeForest and J. T. Karpen and C. R. DeVore and P. Kumar and N. E. Raouafi and P. F. Wyper},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05728},
  year   = {2021}
}

备注

ApJ, in press, 22 pages, 18 figures