Published June 29, 2023 | Version v1
Publication Open

The source of unusual coronal upflows with photospheric abundance in a solar active region

Creators

  • 1. Physikalisch-Meteorologisches Observatorium Davos
  • 2. ETH Zurich
  • 3. Institute of Astronomy and Space Physics
  • 4. George Mason University
  • 5. Goddard Space Flight Center
  • 6. Max Planck Institute for Solar System Research
  • 7. Marshall Space Flight Center
  • 8. Royal Observatory of Belgium
  • 9. Institut d'Astrophysique Spatiale
  • 10. Université Paris-Saclay
  • 11. Lomonosov Moscow State University

Description

Context. Upflows in the corona are of importance, as they may contribute to the solar wind. There has been considerable interest in upflows from active regions (ARs). The coronal upflows that are seen at the edges of active regions have coronal elemental composition and can contribute to the slow solar wind. The sources of the upflows have been challenging to determine because they may be multiple, and the spatial resolution of previous observations is not yet high enough. Aims. In this article, we analyse coronal upflows in AR 12960 that are unusually close to the sunspot umbra. We analyse their properties, and we attempt to determine if it is possible that they feed into the slow solar wind. Methods. We analysed the activity in the upflow region in detail using a combination of Solar Orbiter EUV images at high spatial and temporal resolution, Hinode/EUV Imaging Spectrometer data, and observations from instruments on board the Solar Dynamics Observatory. This combined dataset was acquired during the first Solar Orbiter perihelion of the science phase, which provided a spatial resolution of 356 km for two pixels. Doppler velocity, density, and plasma composition determinations, as well as coronal magnetic field modelling, were carried out to understand the source of the upflows. Results. We observed small magnetic fragments, called moving magnetic features (MMFs), moving away from the sunspot in the active region. Specifically, they moved towards the sunspot from the edge of the penumbra where a small positive polarity connects to the umbra via small-scale and very dynamic coronal loops. At this location, small dark grains are evident and flow along penumbral filaments in continuum images. The magnetic field modelling showed small low-lying loops anchored close to the umbral magnetic field. The high-resolution data of the Solar Orbiter EUV Imagers showed the dynamics of these small loops, which last on time scales of only minutes. The edges of these small loops are the location of the coronal upflow that has photospheric abundance.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

السياق. تعتبر التدفقات الصاعدة في الهالة ذات أهمية، لأنها قد تساهم في الرياح الشمسية. كان هناك اهتمام كبير بالتدفقات الصاعدة من المناطق النشطة (ARs). تحتوي التدفقات الصاعدة الإكليلية التي تُرى على حواف المناطق النشطة على تكوين عنصري إكليلي ويمكن أن تسهم في الرياح الشمسية البطيئة. كان من الصعب تحديد مصادر التدفقات الصاعدة لأنها قد تكون متعددة، كما أن الدقة المكانية للملاحظات السابقة ليست عالية بما فيه الكفاية. الأهداف. في هذه المقالة، نقوم بتحليل التدفقات التاجية في AR 12960 القريبة بشكل غير عادي من مظلة البقع الشمسية. نقوم بتحليل خصائصها، ونحاول تحديد ما إذا كان من الممكن أن تغذي الرياح الشمسية البطيئة. الطرق. قمنا بتحليل النشاط في منطقة التدفق العلوي بالتفصيل باستخدام مزيج من صور المركبة المدارية الشمسية EUV بدقة مكانية وزمنية عالية، وبيانات مطياف التصوير Hinode/EUV، والملاحظات من الأدوات الموجودة على متن مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية. تم الحصول على مجموعة البيانات المجمعة هذه خلال الحضيض المداري الشمسي الأول من المرحلة العلمية، والتي وفرت دقة مكانية تبلغ 356 كم للبكسلين. تم إجراء تحديدات سرعة الدوبلر والكثافة وتكوين البلازما، بالإضافة إلى نمذجة المجال المغناطيسي الإكليلي، لفهم مصدر التدفقات الصاعدة. النتائج. لاحظنا شظايا مغناطيسية صغيرة، تسمى السمات المغناطيسية المتحركة (MMFs)، تبتعد عن البقعة الشمسية في المنطقة النشطة. على وجه التحديد، انتقلوا نحو البقعة الشمسية من حافة الظل حيث تتصل قطبية موجبة صغيرة بالظلام عبر حلقات إكليلية صغيرة الحجم وديناميكية للغاية. في هذا الموقع، تكون الحبوب الداكنة الصغيرة واضحة وتتدفق على طول خيوط شبه الخيوط في صور السلسلة المستمرة. أظهرت نمذجة المجال المغناطيسي حلقات صغيرة منخفضة مثبتة بالقرب من المجال المغناطيسي المظلم. أظهرت البيانات عالية الدقة لأجهزة تصوير المدار الشمسي EUV ديناميكيات هذه الحلقات الصغيرة، والتي تستمر على مقاييس زمنية مدتها دقائق فقط. حواف هذه الحلقات الصغيرة هي موقع التدفق الإكليلي الصاعد الذي يتمتع بوفرة في الغلاف الضوئي.

Translated Description (French)

Contexte. Les écoulements ascendants dans la couronne sont importants, car ils peuvent contribuer au vent solaire. Il y a eu un intérêt considérable pour les flux ascendants des régions actives (RA). Les écoulements coronaux ascendants qui sont vus aux bords des régions actives ont une composition élémentaire coronale et peuvent contribuer au vent solaire lent. Les sources des flux ascendants ont été difficiles à déterminer car elles peuvent être multiples et la résolution spatiale des observations précédentes n'est pas encore assez élevée. Objectifs. Dans cet article, nous analysons les écoulements coronaux ascendants dans AR 12960 qui sont inhabituellement proches de l'ombre des taches solaires. Nous analysons leurs propriétés et tentons de déterminer s'il est possible qu'elles alimentent le vent solaire lent. Méthodes. Nous avons analysé l'activité dans la région ascendante en détail en utilisant une combinaison d'images EUV de Solar Orbiter à haute résolution spatiale et temporelle, de données du spectromètre d'imagerie Hinode/EUV et d'observations à partir d'instruments à bord de l'Observatoire de dynamique solaire. Cet ensemble de données combiné a été acquis lors du premier périhélie Solar Orbiter de la phase scientifique, qui a fourni une résolution spatiale de 356 km pour deux pixels. Les déterminations de la vitesse, de la densité et de la composition du plasma Doppler, ainsi que la modélisation du champ magnétique coronal, ont été effectuées pour comprendre la source des flux ascendants. Résultats. Nous avons observé de petits fragments magnétiques, appelés caractéristiques magnétiques mobiles (MMF), s'éloignant de la tache solaire dans la région active. Plus précisément, ils se sont déplacés vers la tache solaire à partir du bord de la pénombre où une petite polarité positive se connecte à l'ombre via des boucles coronales à petite échelle et très dynamiques. À cet endroit, de petits grains sombres sont évidents et s'écoulent le long des filaments pénombraux dans les images du continuum. La modélisation du champ magnétique a montré de petites boucles basses ancrées près du champ magnétique ombral. Les données à haute résolution des imageurs EUV Solar Orbiter ont montré la dynamique de ces petites boucles, qui durent sur des échelles de temps de quelques minutes seulement. Les bords de ces petites boucles sont l'emplacement de l'écoulement ascendant coronal qui a une abondance photosphérique.

Translated Description (Spanish)

Contexto. Los flujos ascendentes en la corona son importantes, ya que pueden contribuir al viento solar. Ha habido un considerable interés en los flujos ascendentes de las regiones activas (AR). Los flujos ascendentes coronales que se ven en los bordes de las regiones activas tienen una composición elemental coronal y pueden contribuir al viento solar lento. Las fuentes de los flujos ascendentes han sido difíciles de determinar porque pueden ser múltiples, y la resolución espacial de las observaciones anteriores aún no es lo suficientemente alta. Objetivos. En este artículo, analizamos los flujos ascendentes coronales en AR 12960 que están inusualmente cerca de la umbra de las manchas solares. Analizamos sus propiedades e intentamos determinar si es posible que se alimenten del viento solar lento. Métodos. Analizamos la actividad en la región de flujo ascendente en detalle utilizando una combinación de imágenes EUV de Solar Orbiter a alta resolución espacial y temporal, datos del espectrómetro de imágenes Hinode/EUV y observaciones de instrumentos a bordo del Observatorio de Dinámica Solar. Este conjunto de datos combinados se adquirió durante el primer perihelio del Solar Orbiter de la fase científica, que proporcionó una resolución espacial de 356 km para dos píxeles. Las determinaciones de la velocidad Doppler, la densidad y la composición del plasma, así como el modelado del campo magnético coronal, se llevaron a cabo para comprender la fuente de los flujos ascendentes. Resultados. Observamos pequeños fragmentos magnéticos, llamados características magnéticas móviles (MMF), alejándose de la mancha solar en la región activa. Específicamente, se movieron hacia la mancha solar desde el borde de la penumbra donde una pequeña polaridad positiva se conecta a la umbra a través de bucles coronales a pequeña escala y muy dinámicos. En esta ubicación, pequeños granos oscuros son evidentes y fluyen a lo largo de los filamentos penumbrales en imágenes continuas. El modelado del campo magnético mostró pequeños bucles de baja altitud anclados cerca del campo magnético umbral. Los datos de alta resolución de las imágenes EUV del Solar Orbiter mostraron la dinámica de estos pequeños bucles, que duran en escalas de tiempo de solo unos minutos. Los bordes de estos pequeños bucles son la ubicación del flujo ascendente coronal que tiene abundancia fotosférica.

Files

aa45747-22.pdf.pdf

Files (24 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7624dcbc096921e31a1da610e19a546e
24 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مصدر التدفقات الصاعدة الإكليلية غير العادية مع وفرة الغلاف الضوئي في منطقة نشطة شمسية
Translated title (French)
La source de flux ascendants coronaux inhabituels avec abondance photosphérique dans une région active solaire
Translated title (Spanish)
La fuente de flujos ascendentes coronales inusuales con abundancia fotosférica en una región activa solar

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4377089931
DOI
10.1051/0004-6361/202245747

Is supplement to
https://openalex.org/W4388569166 (Other)
https://openalex.org/W4386481454 (Other)
https://openalex.org/W4235600320 (Other)
https://openalex.org/W4225966179 (Other)
https://openalex.org/W3181163128 (Other)
https://openalex.org/W3026608639 (Other)
https://openalex.org/W2513238089 (Other)
https://openalex.org/W2054030914 (Other)
https://openalex.org/W2038484036 (Other)
https://openalex.org/W2012950761 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1484030292
  • https://openalex.org/W1506174203
  • https://openalex.org/W1979500409
  • https://openalex.org/W1984302547
  • https://openalex.org/W1984866745
  • https://openalex.org/W1987251342
  • https://openalex.org/W1989432205
  • https://openalex.org/W1996897576
  • https://openalex.org/W2010642976
  • https://openalex.org/W2019922121
  • https://openalex.org/W2023378650
  • https://openalex.org/W2031569283
  • https://openalex.org/W2033169780
  • https://openalex.org/W2039697217
  • https://openalex.org/W2052872675
  • https://openalex.org/W2064641284
  • https://openalex.org/W2068315098
  • https://openalex.org/W2070423545
  • https://openalex.org/W2070607275
  • https://openalex.org/W2075147663
  • https://openalex.org/W2085646155
  • https://openalex.org/W2094483427
  • https://openalex.org/W2103600636
  • https://openalex.org/W2108165308
  • https://openalex.org/W2111078819
  • https://openalex.org/W2112012040
  • https://openalex.org/W2126252443
  • https://openalex.org/W2138260140
  • https://openalex.org/W2139370037
  • https://openalex.org/W2142234851
  • https://openalex.org/W2151909257
  • https://openalex.org/W2158333352
  • https://openalex.org/W2170875763
  • https://openalex.org/W2178108502
  • https://openalex.org/W2465941559
  • https://openalex.org/W2972772216
  • https://openalex.org/W2995245562
  • https://openalex.org/W3080872567
  • https://openalex.org/W3098570465
  • https://openalex.org/W3099700090
  • https://openalex.org/W3099782431
  • https://openalex.org/W3099827124
  • https://openalex.org/W3101332949
  • https://openalex.org/W3101615678
  • https://openalex.org/W3102499017
  • https://openalex.org/W3102542398
  • https://openalex.org/W3103474093
  • https://openalex.org/W3104897849
  • https://openalex.org/W3106297225
  • https://openalex.org/W3113073670
  • https://openalex.org/W3134521595
  • https://openalex.org/W3134871746
  • https://openalex.org/W3155432685
  • https://openalex.org/W3210621922
  • https://openalex.org/W4225418819
  • https://openalex.org/W4288079687
  • https://openalex.org/W4289919712
  • https://openalex.org/W4290047213
  • https://openalex.org/W4315491534
  • https://openalex.org/W4367602589