由紫外成像与光谱观测揭示的日冕雨时空尺度

日冕雨对应于日冕中向太阳表面下落的冷而致密的团块,常观测于太阳活动区上方。通常认为其由日冕中的热不稳定性产生,其寿命受限于到达色球层所需时间。尽管日冕雨下落时常碎裂为更小团块,其具体的空间与时间尺度仍不清楚。此外,日冕雨撞击色球层的观测特征亦尚未阐明。本研究中,我们分析 SDO 卫星上 AIA 获取的日冕图像,以及 IRIS 卫星拍摄的狭缝景图像(SJIs)与光谱数据,探究日冕雨在黑子上空的速度与强度随时间演化。我们在 AIA 图像与 SJIs 中分别识别出朝向本影运动的暗条与亮条,以及三条 IRIS 光谱(Mg II k 2796 埃、Si IV 1394 埃、C II 1336 埃)中空间重合的色球强度增强与红移。强度增强与日冕雨红移在三条谱线中几乎同时发生,清晰表明了与日冕雨的因果关系。进一步,我们在 Mg II k、Si IV 与 C II 光谱中探测到时标短于 1 分钟的突发强度变化,若以突发强度变化的典型时标 30 秒乘以日冕雨速度 90 $\mathrm{km\ s}^{-1}$,表明雨团长度尺度约为 2.7 Mm。此类 IRIS 谱线中的快速增强在限于时间分辨率的 5.6 秒时间滞后内被激发。这些时间与空间尺度可能反映决定雨形态的物过程,并暗示如开尔文-亥姆霍兹等不稳定性。