[論文レビュー] On the Relationship Between Polar Coronal Jets and Plumes

N. E. Raouafi|ArXiv.org|Feb 3, 2009

Solar and Space Plasma Dynamics被引用数 4

ひとこと要約

本研究では、高分解能の Hinode/XRT および STEREO/EUVI 観測を用いて、極域コロナルジェットの90%以上がプラズマに直接関連しており、磁気再結合を通じてジェットがプラズマ形成の前駆的役割を果たすことを示した。研究結果は、ジェットからプラズマへの滑らかまたは遅延した移行を示しており、プラズマ内での一時的明るい点や短時間のイベントが、プラズマの明るさと構造を維持する磁気再結合プロセスの継続的進行を示唆している。

ABSTRACT

We utilize observations from {\emph{Hinode}}/XRT and the Extreme ultraviolet (EUV) imagers onboard {\emph{STEREO}} to study the relationship between coronal jets and plumes. The data were recorded on Apr. 7-8 and Nov. 2-4, 2007. Detailed results are presented for the Apr. campaign along with preliminary analysis of the Nov. observations. We find that $>90%$ of the identified jets are directly related to plumes (Apr. data). EUV data show that plume haze rose from the same spatial location of more than 70% of the identified jets. The remaining jets occurred in areas where plume material exists already. The jet-plume transition is smooth in some cases and delayed by up to several minutes in others. Short-lived, jet-like events and small transient bright points occur at different locations within the base of pre-existing long-lived plumes. The latter are enhanced after the manifestation of jet-like events. The present observations suggest evidence for X-ray jets as precursors of polar plumes and of their brightness changes.

研究の動機と目的

• 極域コロナルジェットとプラズマの間の物理的関係を調査すること。長らく無関係と見なされてきた構造である。
• コロナルジェットがプラズマ形成の前触れであるか、それとも同時に発生するかを特定すること。特に磁気再結合の文脈で。
• ジェットとプラズマの時間的・空間的進化を分析し、それらの相互依存関係および形成メカニズムを評価すること。
• 一時的明るい点や短時間のイベントが、プラズマ活動および明るさの維持に果たす役割を検討すること。
• 極域コロナルホール内の磁気フラックス濃度と照らし合わせ、ジェットとプラズマの赤緯分布を評価すること。

提案手法

• 2007年4月に観測された28件の明確なX線ジェットを特定・選別するため、Hinode/XRT による高空間分解能（1 arcsecond/pixel）および高時間分解能（<1分）のX線データを用いた。
• STEREO/SECCHI/EUVI による171 ÅのUV観測データを併用し、極域プラズマの検出および特徴の特定、X線ジェットとの空間的相関を評価した。
• 衛星間の19°の角度差を考慮して、Hinode/XRT と STEREO/EUVI のデータを一致させ、ジェットとプラズマの位置および進化を比較した。
• 時系列データを分析し、ジェットの消滅とプラズマの出現の時間的順序を追跡した。数分から数十分の遅延が確認された。
• ジェット発生とその基盤となる明るい点およびプラズマ基部の一時的特徴を相関させ、それらがプラズマの持続性および加熱に果たす役割を評価した。
• Raouafi et al. 2007b による磁気フラックスの赤緯分布を用い、ジェット発生との比較を通じて、ジェット-プラズマ形成における空間的傾向を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 極域コロナルジェットは、空間的および時間的に関連して極域コロナルプラズマの形成と相関しているか？
• RQ2 X線ジェットはプラズマ構造の発達の前触れか、それとも同時に発生するのか？ これにより因果関係にどのような含みがあるのか？
• RQ3 一時的明るい点および短時間のジェット様イベントが、プラズマの明るさと構造の維持に果たす役割は何か？
• RQ4 ジェットの赤緯分布は、磁気フラックス濃度の分布とどのように比較されるか？ これにより、磁気再結合を含む形成メカニズムが支持されるか？
• RQ5 ジェットからプラズマへの観測された移行は、連続的な再結合プロセスによって説明できるのか、それとも別個の物理的メカニズムが関与しているのか？

主な発見

• 2007年4月のキャンペーンで同定されたX線ジェットの90%以上（28件中26件）が、プラズマ物質と直接関連しており、空間的およびおそらく物理的関連性が強いことを示している。
• 70%を超えるジェット発生事象で、EUVプラズマのはれがX線ジェットと同じ空間的位置から上昇しており、直接的な起源の関連を確認している。
• 一部の事例ではジェットからプラズマへの移行が滑らかに進行しているが、他の事例では数分の遅延を示しており、動的な進化プロセスであることを示唆している。
• 長期間にわたって存在する既存のプラズマの基部に、短時間のジェット様イベントおよび一時的明るい点が観測され、ジェット発生後にそれらが強化されている。これは、継続的な磁気再結合活動を示している。
• プラズマの基部の明るい点はしばしば複数の部分に分解され、これが間歇的磁気再結合の場であるという仮説を支持している。
• 2007年4月のジェットの赤緯ヒストグラムは、磁気フラックスの赤緯分布と類似した傾向を示しており、ジェットとプラズマが太陽の極に近い場所ではなく、磁気再結合モデルに一致する場所に好んで形成されることを示唆している。