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与紫外爆发相关的太阳涌浪:基于 k-means、反演与密度诊断的表征

太阳与恒星天体物理 2021-11-10 v1

摘要

涌浪是通常在色球谱线中观测到的冷而稠密的喷发物,与其他太阳现象(如紫外爆发或日冕喷流)密切相关。我们的目标是为了解决当前涌浪反演模型与诊断的缺失,并表征其等离子体性质。我们分析了 2016 年 4 月由界面区成像光谱仪(IRIS)观测到的与紫外爆发相关的不同涌浪。通过 k-means 算法获取其代表性的 Mg II h&k 线轮廓,并使用 STiC 代码对其反演,从而研究涌浪的中、低色球层。我们研究了远紫外光谱,重点关注 O IV 1399.8 和 1401.2 Å 谱线,进行密度诊断以确定这些喷发物的过渡区性质。我们还使用了 Bifrost 代码进行的实验以作比较。得益于 k-means,我们将待反演的 Mg II h&k 轮廓数量减少了 43.2 倍。代表性轮廓的反演表明,涌浪的中、低色球层温度主要在 T =6=6 kK 处,对应 6.0log10(τ)3.2 -6.0 \le \log_{10}(\tau) \le -3.2。对于电子数密度 nen_e 和视线速度 VLOSV_{\mathrm{LOS}},反演中最可靠的结果位于 6.0log10(τ)4.8 -6.0 \le \log_{10}(\tau) \le -4.8 范围内,nen_e1.6×1011\sim1.6 \times 10^{11}101210^{12} cm3^{-3} 不等,VLOSV_{\mathrm{LOS}} 为几 km s1^{-1}。我们首次发现了涌浪内增强的 O IV 发射的观测证据,表明即便在最弱的远紫外谱线中,这些现象也对过渡区有显著影响。O IV 发射层的电子数密度从 2.5×10102.5\times 10^{10}101210^{12} cm3^{-3}。模拟在涌浪的拓扑结构和 O IV 发射位置方面提供了理论支持。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.13960,
  title  = {Solar surges related to UV bursts: Characterization through k-means, inversions and density diagnostics},
  author = {D. Nóbrega Siverio and S. L. Guglielmino and A. Sainz Dalda},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13960},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted in A&A. 13 pages, 8 figures, 1 movie