Published April 26, 2022
| Version v1
Publication
Open
Estimating the Coronal Supra-Arcade Downflow Radio Emission: From Centimeter Through Submillimeter Wavelengths
- 1. Museu de Astronomia e Ciências Afins
- 2. Institute of Astronomy and Space Physics
- 3. Instituto de Astronomía Teórica y Experimental
- 4. Argentine National Observatory
- 5. Laboratório Nacional de Astrofísica
Description
Supra-arcade downflows (SADs) are infrequent, wiggly, and low-emission structures observed to descend through the solar corona, mostly in EUV and soft X-ray frequencies. Based on their physical characteristics, SADs have been interpreted as low-density bubbles and are related to magnetic reconnection processes during long-term erupting flares. In this work, we use numerical MHD simulations to compute flux density maps, which are convolved with telescope beams to synthesize images with the aim to assess the expected SAD emission in radio wavelengths. We assume that the emission is thermal bremsstrahlung from a fully ionized plasma and without any appreciable gyroresonance contribution since magnetic fields are of the order of 10 G. We find that SAD emission should be optically thin in the frequency range of [10–1,000] GHz, and the spatially integrated flux should be larger than 1 Jy. We conclude, therefore, that SADs consistently are less bright than the surrounding fan and that observing SADs in radio frequencies between [0.5–1,000] GHz is feasible with present instrumentation. The observing strategies are proposed, including the instruments that can be used. Moreover, since the emission is, for the most part, optically thin, the flux density is proportional to temperature, density, and line-of-sight depth and when combined with EUV and soft X-ray images may allow a better density and temperature determination of SADs.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
التدفقات الهابطة فوق القوس (SADs) هي هياكل نادرة ومتذبذبة ومنخفضة الانبعاثات لوحظ أنها تنحدر عبر الهالة الشمسية، ومعظمها في ترددات EUV والأشعة السينية اللينة. بناءً على خصائصها الفيزيائية، تم تفسير SADs على أنها فقاعات منخفضة الكثافة وترتبط بعمليات إعادة الاتصال المغناطيسي أثناء التوهجات البركانية طويلة المدى. في هذا العمل، نستخدم محاكاة MHD العددية لحساب خرائط كثافة التدفق، والتي يتم لفها بحزم التلسكوب لتوليف الصور بهدف تقييم انبعاث SAD المتوقع في الأطوال الموجية الراديوية. نفترض أن الانبعاث عبارة عن أشعة حرارية من بلازما مؤينة بالكامل وبدون أي مساهمة جيروسكوبية ملحوظة لأن المجالات المغناطيسية في حدود 10 G. نجد أن الانبعاث SAD يجب أن يكون رقيقًا بصريًا في نطاق التردد [10-1000] GHz، ويجب أن يكون التدفق المتكامل مكانيًا أكبر من 1 Jy. لذلك، نستنتج أن أجهزة SAD أقل سطوعًا باستمرار من المروحة المحيطة وأن مراقبة أجهزة SAD في ترددات الراديو بين [0.5-1000] جيجاهرتز ممكنة مع الأجهزة الحالية. يتم اقتراح استراتيجيات المراقبة، بما في ذلك الأدوات التي يمكن استخدامها. علاوة على ذلك، نظرًا لأن الانبعاثات، في معظمها، رقيقة بصريًا، فإن كثافة التدفق تتناسب مع درجة الحرارة والكثافة وعمق خط البصر وعندما تقترن بصور EUV وصور الأشعة السينية اللينة قد تسمح بتحديد أفضل لكثافة ودرجة حرارة SADs.Translated Description (French)
Les écoulements descendant en supra-arcade (SAD) sont des structures peu fréquentes, ondulantes et à faibles émissions qui descendent à travers la couronne solaire, principalement dans les fréquences EUV et de rayons X mous. Sur la base de leurs caractéristiques physiques, les SAD ont été interprétés comme des bulles de faible densité et sont liés aux processus de reconnexion magnétique lors des éruptions à long terme. Dans ce travail, nous utilisons des simulations numériques MHD pour calculer des cartes de densité de flux, qui sont convoluées avec des faisceaux télescopiques pour synthétiser des images dans le but d'évaluer l'émission SAD attendue dans les longueurs d'onde radio. Nous supposons que l'émission est un rayonnement thermique à partir d'un plasma entièrement ionisé et sans aucune contribution appréciable de gyrorésonance puisque les champs magnétiques sont de l'ordre de 10 G. Nous constatons que l'émission SAD devrait être optiquement mince dans la gamme de fréquences de [10-1 000] GHz, et le flux spatialement intégré devrait être supérieur à 1 Jy. Nous concluons donc que les SAD sont systématiquement moins brillants que le ventilateur environnant et que l'observation des SAD dans les fréquences radio entre [0,5-1 000] GHz est possible avec l'instrumentation actuelle. Les stratégies d'observation sont proposées, y compris les instruments qui peuvent être utilisés. De plus, étant donné que l'émission est, pour la plupart, optiquement mince, la densité de flux est proportionnelle à la température, à la densité et à la profondeur de la ligne de visée et, lorsqu'elle est combinée à des images EUV et aux rayons X mous, elle peut permettre une meilleure détermination de la densité et de la température des SAD.Translated Description (Spanish)
Los flujos descendentes supra-arco (Sad) son estructuras infrecuentes, onduladas y de baja emisión que se observa que descienden a través de la corona solar, principalmente en frecuencias EUV y de rayos X suaves. En función de sus características físicas, los Sad se han interpretado como burbujas de baja densidad y están relacionados con los procesos de reconexión magnética durante las erupciones a largo plazo. En este trabajo, utilizamos simulaciones numéricas MHD para calcular mapas de densidad de flujo, que se convolucionan con haces de telescopio para sintetizar imágenes con el objetivo de evaluar la emisión SAD esperada en longitudes de onda de radio. Suponemos que la emisión es térmica a partir de un plasma completamente ionizado y sin ninguna contribución apreciable de giroresonancia, ya que los campos magnéticos son del orden de 10 G. Encontramos que la emisión de SAD debe ser ópticamente delgada en el rango de frecuencia de [10–1,000] GHz, y el flujo espacialmente integrado debe ser mayor que 1 Jy. Concluimos, por lo tanto, que los Sad son consistentemente menos brillantes que el ventilador circundante y que observar los Sad en radiofrecuencias entre [0.5–1,000] GHz es factible con la instrumentación actual. Se proponen las estrategias de observación, incluyendo los instrumentos que se pueden utilizar. Además, dado que la emisión es, en su mayor parte, ópticamente delgada, la densidad de flujo es proporcional a la temperatura, la densidad y la profundidad de la línea de visión y, cuando se combina con imágenes EUV y de rayos X suaves, puede permitir una mejor determinación de la densidad y la temperatura de los Sad.Files
pdf.pdf
Files
(74.8 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:2fcd46e2e89cbaa5e3b0df31c267c75e
|
74.8 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تقدير انبعاث راديو التدفق الهبوطي فوق الممر الإكليلي: من السنتيمتر إلى الأطوال الموجية دون المليمترية
- Translated title (French)
- Estimation de l'émission radio à flux descendant supra-arcade coronale : du centimètre aux longueurs d'onde submillimétriques
- Translated title (Spanish)
- Estimación de la emisión de radio de flujo descendente supra-arcada coronal: desde longitudes de onda centimétricas hasta submilimétricas
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4225161433
- DOI
- 10.3389/fspas.2022.832607
References
- https://openalex.org/W140813355
- https://openalex.org/W1666672155
- https://openalex.org/W1843842693
- https://openalex.org/W1978541326
- https://openalex.org/W1981434384
- https://openalex.org/W1990087619
- https://openalex.org/W2004794411
- https://openalex.org/W2017849093
- https://openalex.org/W2022479456
- https://openalex.org/W2032072577
- https://openalex.org/W2032889379
- https://openalex.org/W2052598322
- https://openalex.org/W2057572896
- https://openalex.org/W2062561461
- https://openalex.org/W2067557541
- https://openalex.org/W2069244002
- https://openalex.org/W2089792126
- https://openalex.org/W2090833313
- https://openalex.org/W2105458264
- https://openalex.org/W2140505907
- https://openalex.org/W2142931917
- https://openalex.org/W2147626801
- https://openalex.org/W2150082469
- https://openalex.org/W2335672642
- https://openalex.org/W2744561358
- https://openalex.org/W2854633340
- https://openalex.org/W2897012341
- https://openalex.org/W2902715270
- https://openalex.org/W2963522983
- https://openalex.org/W2977876297
- https://openalex.org/W3100884516
- https://openalex.org/W3101077644
- https://openalex.org/W3101749826
- https://openalex.org/W3101935503
- https://openalex.org/W3102932156
- https://openalex.org/W3103367143
- https://openalex.org/W3103398076
- https://openalex.org/W3103461421
- https://openalex.org/W3103759520
- https://openalex.org/W3104082536
- https://openalex.org/W3104123822
- https://openalex.org/W3104703771
- https://openalex.org/W3105002356
- https://openalex.org/W3106270434
- https://openalex.org/W3106294533
- https://openalex.org/W3186353952
- https://openalex.org/W4241064683