[论文解读] 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 4

一句话总结

本研究利用高分辨率的Hinode/XRT和STEREO/EUVI观测数据，表明超过90%的极区日珥喷流与喷流通道直接相关，喷流通过磁重联过程作为喷流形成前兆。研究结果揭示了从喷流到喷流通道的平滑或延迟过渡，喷流通道内瞬时亮斑及短暂事件的存在表明磁重联过程持续进行，从而维持喷流通道的亮度与结构。

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.

研究动机与目标

• 探究长期被视为无关结构的极区日珥喷流与喷流通道之间的物理关系。
• 确定日珥喷流是否先于或与喷流通道形成同时发生，特别是在磁重联背景下的意义。
• 分析喷流与喷流通道的时间与空间演化，评估其相互依赖性及形成机制。
• 考察瞬时亮斑与短暂事件在维持喷流通道活动与亮度中的作用。
• 评估喷流与喷流通道在纬度分布上与极区日冕洞中磁通量集中区域的关系。

提出的方法

• 利用Hinode/XRT提供的高空间分辨率（1角秒/像素）和高时间分辨率（<1分钟）X射线数据，识别并筛选出清晰定义的X射线喷流（2007年4月28起事件，11月更多）。
• 结合STEREO/SECCHI/EUVI在171 Å波段的极紫外观测，探测并表征极区喷流通道及其与X射线喷流的空间相关性。
• 利用两器之间19°的夹角分离，对Hinode/XRT与STEREO/EUVI数据进行共对齐，以比较喷流与喷流通道的位置及演化过程。
• 分析时间序列数据，追踪喷流消失与喷流通道出现之间的时间顺序，识别出数分钟至数十分钟的延迟。
• 将喷流事件与喷流通道基底处的亮斑及瞬态特征相关联，评估其在喷流通道持续性与加热中的作用。
• 使用Raouafi等（2007b）提供的磁通量纬度分布，与喷流发生位置进行对比，评估喷流-喷流通道形成的空间趋势。

实验结果

研究问题

• RQ1 极区日珥喷流在空间与时间上是否与极区日珥通道的形成相关联？
• RQ2 X射线喷流是否先于或与喷流结构的形成同时发生，这对其因果关系有何启示？
• RQ3 瞬时亮斑与短暂的喷流样事件在维持喷流通道亮度与结构中起何作用？
• RQ4 喷流的纬度分布与磁通量集中区域的纬度分布相比如何？这是否支持一种涉及磁重联的形成机制？
• RQ5 从喷流到喷流通道的观测过渡是否可由连续磁重联过程解释，还是涉及不同的物理机制？

主要发现

• 在2007年4月观测活动中识别出的28起X射线喷流中，超过90%（26起）与喷流通道物质直接相关，表明存在强烈的空间关联，且可能具有物理关联。
• 在超过70%的喷流事件中，极紫外喷流通道的晕状结构从与X射线喷流相同的地理位置升起，证实了直接的起源关联。
• 在某些情况下，喷流向喷流通道的过渡是平滑的，但在其他情况下存在数分钟的延迟，表明存在动态演化过程。
• 短暂的、类似喷流的事件及瞬时亮斑出现在已存在的长寿命喷流通道基底处，且在喷流事件后增强，表明存在持续的磁重联活动。
• 喷流通道基底的亮斑常分解为多个部分，支持其为间歇性磁重联发生区域的观点。
• 2007年4月喷流纬度的直方图趋势与磁通量纬度分布相似，表明喷流与喷流通道倾向于在远离太阳极区的位置形成，与磁重联模型一致。