胡玉坤徐 稚 薛志科 閆曉理 申遠(yuǎn)燈 吳 寧林 雋

(1中國科學(xué)院云南天文臺昆明650011)

(2中國科學(xué)院大學(xué)北京100049)

(3云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院昆明650031)

發(fā)生在活動區(qū)11931附近的重復(fù)噴流?

胡玉坤1,2?徐 稚1薛志科1閆曉理1申遠(yuǎn)燈1吳 寧3林 雋1?

(1中國科學(xué)院云南天文臺昆明650011)

(2中國科學(xué)院大學(xué)北京100049)

(3云南師范大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院昆明650031)

根據(jù)SDO/AIA(Solar Dynamics Observatory/Atmospheric Imaging Assembly) 2013年12月25日到26日的171?A觀測,發(fā)現(xiàn)在活動區(qū)NOAA 11931西南同一區(qū)域連續(xù)發(fā)生了一系列同源噴流事件,選取了其中的12次比較典型的噴流作了分析研究.與大部分噴流有關(guān)的磁場結(jié)構(gòu)在拋射的過程中都有明顯的解纏運(yùn)動,少部分的幾個沒有.有的噴流的過程可以分為兩個階段:慢速無解纏拋射階段和快速解纏拋射階段.有的噴流在發(fā)生前,觀測到有亮點(diǎn)沿著磁拱底部從遠(yuǎn)離噴流的一端向靠近噴流的一端延伸,而在噴流過程當(dāng)中,靠近磁拱底部的區(qū)域有兩部分磁力線同時在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動.在最后一次噴流過程中,噴流底部的磁結(jié)構(gòu)東南端有兩個磁拱先后出現(xiàn),同時在西北端有一個小磁環(huán)浮現(xiàn)出來.對比SDO/HMI(Helioseismic and Magnetic Imager)的視向磁圖發(fā)現(xiàn),大約在第1次噴流出現(xiàn)之前4 h,一對正負(fù)磁極從有關(guān)磁結(jié)構(gòu)的底部浮現(xiàn),并且在整個噴流事件過程中一直在上浮.雖然在這12次噴流發(fā)生前后底部磁場整體上是浮現(xiàn)的,但是具體到每個噴流底部磁場的變化也不盡相同,有的噴流底部的磁拱附近磁場既有浮現(xiàn)過程又有對消過程,而有的噴流底部磁場附近只有明顯磁浮現(xiàn)或者磁對消過程.

太陽:大氣,太陽:活動,太陽:磁場拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1 引言

在太陽大氣中存在許多種類的噴流現(xiàn)象,它們通常出現(xiàn)在活動區(qū)和兩極冕洞.噴流現(xiàn)象在不同波段的名稱也不同,例如:Hα日浪[1]、Hα針狀體[2]、UV噴流[3]、EUV噴流[4]和X射線噴流[5].這些噴流最顯著的不同是拋射等離子體溫度的差別,但是它們的形狀和運(yùn)動特征非常相似,這表明它們應(yīng)該是由同一種物理機(jī)制產(chǎn)生,并且是在整體結(jié)構(gòu)類似的磁位形當(dāng)中形成的[6].

一般認(rèn)為相反方向磁力線接觸時發(fā)生的磁重聯(lián)是產(chǎn)生噴流的核心機(jī)制[5],在磁重聯(lián)過程中磁能轉(zhuǎn)變成為拋射等離子體的熱能和動能.根據(jù)光球物質(zhì)的流動特征和日冕磁結(jié)構(gòu)的具體細(xì)節(jié),可以將引起磁重聯(lián)的過程分成不同種類,例如:新浮現(xiàn)的磁通量與已有磁通量之間的相互作用[6-10],匯聚的磁通量之間相互作用[11],準(zhǔn)分界層(QSL)的變化[12]等等.Moreno-Insertis等[13]用新浮現(xiàn)磁場與原有磁場的作用模擬導(dǎo)致噴流的磁重聯(lián)過程,而Pariat等[14-15]用水平光球扭纏運(yùn)動也模擬了同樣的過程.盡管其中有些工作主要關(guān)注的是太陽耀斑和日冕亮點(diǎn),但是也討論了磁重聯(lián)產(chǎn)生噴流的可能性.

Shimojo等[16]對日冕噴流進(jìn)行了統(tǒng)計性研究,其統(tǒng)計研究表明噴流的典型長度為104～4×105km,典型寬度為5×103～105km,平均速度為200 km/s.Shimojo等[17]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)有8%的噴流出現(xiàn)在單極磁區(qū),12%出現(xiàn)在雙極磁區(qū),24%出現(xiàn)在混合極區(qū)域,而48%的噴流則出現(xiàn)在衛(wèi)星磁極區(qū)域.Shimojo等[18]還發(fā)現(xiàn)噴流等離子體的溫度與足點(diǎn)耀斑的大小密切相關(guān).

重復(fù)發(fā)生的噴流也經(jīng)常被觀測到[19-26].王俊峰等[24-25]研究發(fā)現(xiàn)新浮衛(wèi)星磁場與黑子內(nèi)磁場之間的重聯(lián)引起了連續(xù)3個Hα噴流事件.Chae等[27]建議由新浮磁通量過程驅(qū)動的磁重聯(lián)可以解釋活動區(qū)EUV重復(fù)噴流.Pariat等[15]提出一個由光球扭纏運(yùn)動驅(qū)動的噴流磁零點(diǎn)扇形分界模型.在這個模型中,由于光球物質(zhì)的連續(xù)運(yùn)動,在日冕磁結(jié)構(gòu)的零點(diǎn)扇形周圍產(chǎn)生了重復(fù)噴流,這能夠解釋這些重復(fù)噴流的準(zhǔn)周期特征.Zhang等[23]提出另一個可能機(jī)制:磁重聯(lián)過程的準(zhǔn)周期性被束縛在磁場線上的慢模磁聲波調(diào)整,而慢模波也被Cirtain等[28]的觀測所證實(shí).

Moore等[6]將X射線噴流分為標(biāo)準(zhǔn)噴流(standard jet)和爆破噴流(blow-out jet)兩類.前者符合Shibata等[5]提出的模型,即噴流由新浮現(xiàn)磁場與背景日冕磁場之間發(fā)生的磁重聯(lián)所導(dǎo)致,在噴射過程中涉及到的磁場結(jié)構(gòu)比較簡單;而后者則類似于日冕物質(zhì)拋射(CME)過程中的中心場暗條的爆發(fā),在噴射過程中涉及到的磁場結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜.由此他們認(rèn)為兩種噴流的判據(jù)是:爆破噴流在爆發(fā)過程中明顯變寬,底部拱內(nèi)部變亮出現(xiàn)爆發(fā);而標(biāo)準(zhǔn)噴流則沒有這些現(xiàn)象.他們認(rèn)為后一種噴流能夠用韁繩切斷(Tether-Cutting)式磁重聯(lián)[29]和爆破(Breakout)式磁重聯(lián)[30]來解釋.兩種形式的噴流在數(shù)值模擬中均得到了表現(xiàn)[13,31].Shen等[32]報導(dǎo)了一個在低層大氣中發(fā)生的爆破式噴流,及其動力學(xué)相關(guān)的、在較高層出現(xiàn)的一個噴流狀和一個泡狀的小尺度CME.他們發(fā)現(xiàn)爆破式噴流中同時包含冷的和熱的等離子體;其中,冷等離子體來自于噴流底部磁拱內(nèi)部的爆發(fā)暗條內(nèi)的物質(zhì),這一爆發(fā)產(chǎn)生了泡狀CME,而噴流狀CME則與熱等離子體相伴,這些熱等離子體來自于底部磁拱與周圍磁場的重聯(lián)過程.

在有些噴流拋射過程中,還伴隨著相應(yīng)磁場明顯的解纏運(yùn)動[33],即在噴流拋射過程中,相應(yīng)的磁結(jié)構(gòu)繞著噴流的方向做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動[34-36].Shen等[34]和Moore等[35]認(rèn)為這是噴流底部浮現(xiàn)的磁場內(nèi)部的扭纏在噴流過程中釋放出來,并伴隨著噴流運(yùn)動的結(jié)果. Zhang等[36]用多波段資料研究了一個與耀斑相關(guān)的旋轉(zhuǎn)噴流.他們發(fā)現(xiàn)在沿著噴流的方向上物質(zhì)有上升和下降的運(yùn)動,重力加速度遠(yuǎn)低于自由落體加速度;而且,噴流的起始時間與耀斑脈沖相開始的時間相吻合;在這個過程中,噴流表現(xiàn)出螺旋結(jié)構(gòu)和減速的逆時針旋轉(zhuǎn)運(yùn)動,并且在旋轉(zhuǎn)過程中,噴流中粗的扭纏纖維經(jīng)過解纏成為多條細(xì)纖維.通過對視向磁場的研究,他們認(rèn)為噴流是由于爆發(fā)前連續(xù)的磁對消引起的.

Schmieder等[37]對一個解纏噴流進(jìn)行了研究,在噴流發(fā)生的區(qū)域底部,有磁力線上的禿斑(bald patch,即日冕中下凹磁力線靠近或是接觸到光球的部分)、位置很低的磁通量繩、發(fā)散的物質(zhì)流以及一個磁中性點(diǎn),上述這些結(jié)構(gòu)或特征可被認(rèn)證出來.他們認(rèn)為發(fā)生在禿斑所處區(qū)域中的磁重聯(lián)是產(chǎn)生該噴流的關(guān)鍵,噴流周圍的磁結(jié)構(gòu)通過重聯(lián)得到磁通量繩中的扭纏,然后這些扭纏在噴流的過程中解開了.他們猜測這個噴流是與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)噴流和爆發(fā)噴流不同的一類另類噴流.當(dāng)然這需要更多的研究來證實(shí).Suematsu等[38]發(fā)現(xiàn)針狀體的單纖維階段(single-thread phase)和雙纖維階段(double-thread phase)周期性出現(xiàn)(可以參考該文章圖3),他們認(rèn)為這是由于針狀體像剛體一樣進(jìn)行旋轉(zhuǎn)所呈現(xiàn)出來的結(jié)構(gòu).

Pariat等[39]的三維數(shù)值模擬顯示標(biāo)準(zhǔn)噴流最好用直線噴流來描述,而爆破噴流則非常好地對應(yīng)于螺旋噴流.他們注意到當(dāng)直線噴流出現(xiàn)在螺旋噴流之前時,觸發(fā)螺旋噴流的能量閾值就會降低,因此螺旋噴流釋放的能量就會變少,導(dǎo)致在磁重聯(lián)點(diǎn)產(chǎn)生較弱的粒子加速.他們發(fā)現(xiàn)螺旋噴流并不是直線噴流引起的,但是二者之間有關(guān)聯(lián):螺旋噴流之前的直線噴流越強(qiáng),那么螺旋噴流就會越弱.所以,他們預(yù)測如果在爆破噴流之前有直線噴流,那么它的輻射特征會比較弱.

本文將對活動區(qū)11931西南連續(xù)發(fā)生的12次噴流進(jìn)行研究.第2部分對觀測數(shù)據(jù)、活動區(qū)特征、噴流的特征以及磁場的特征進(jìn)行簡要描述;第3部分對噴流的運(yùn)動特征和演化進(jìn)行研究;第4部分對噴流底部附近的磁場進(jìn)行了研究;最后一部分給出本工作的結(jié)論.

2 觀測數(shù)據(jù)及事件概述

我們使用的數(shù)據(jù)來自美國太陽動力學(xué)天文臺(Solar Dynamics Observatory:SDO)搭載的太陽大氣成像儀(Atmospheric Imaging Assembly:AIA[40])提供的171?A全日面圖像.該數(shù)據(jù)的時間分辨率為12 s,空間分辨率為1.5′′.SDO/AIA提供7個EUV波段的圖像(94?A、131?A、171?A、193?A、211?A、304?A和335?A)、2個UV波段的圖像(1600?A和1700?A)和一個可見光圖像(4 500?A).它的4個CCD靶面大小均為4096×4096像素,每個像素大小為0.6′′,視場為41′×41′,能夠完全覆蓋1.3個太陽半徑的空間范圍.觀測對象的范圍從光球(5 000 K)一直到日冕(10 MK).

磁場數(shù)據(jù)采用的是同一個衛(wèi)星搭載的日震與磁場圖像儀(Helioseismic and Magnetic Imager:HMI[41])提供的全日面視向磁圖.該數(shù)據(jù)的時間分辨率是45 s,空間分辨率為1′′.SDO/HMI用一個濾波器和兩個CCD在Fe I 6173?A對全日面進(jìn)行觀測.兩個CCD的大小為4096×4096像素,記錄兩組數(shù)據(jù),用來計算視向磁場和矢量磁場.視向磁場的數(shù)據(jù)只記錄Stokes參數(shù)的I±V單色像,時間分辨率是45 s;對于矢量磁場則還要記錄另外4個單色像(I、Q、U、V),時間分辨率大約是135 s,但是為了提高信噪比,一般都要把12 min內(nèi)的這些斯托克斯參量進(jìn)行平均.

為了消除太陽自轉(zhuǎn)帶來的誤差,我們參考2013年12月26日19:58 UT的視向磁圖,對所使用的數(shù)據(jù)統(tǒng)一進(jìn)行消旋.文中分析的資料覆蓋的時間段從2013年12月25日19:00 UT到2013年12月26日10:00 UT.下文中出現(xiàn)的19:00 UT到23:59 UT的時間段是2013年12月25日內(nèi)的時間,而從00:00 UT到10:00 UT是26日內(nèi)的時間.

從2013年12月25日23:40 UT到26日07:40 UT,在活動區(qū)11931連續(xù)發(fā)生了一系列EUV同源噴流[26].圖1中子圖分別是活動區(qū)11931的SDO/AIA 171?A圖像(a), SDO/AIA 4500?A圖像(b)以及SDO/HMI視向磁圖(c).由圖1(a)可以看出發(fā)生噴流的區(qū)域中日冕磁場的大致結(jié)構(gòu)以及其中一個噴流的走向和形狀;由圖1(b)可以看出活動區(qū)11931黑子為單極α型黑子,有清晰的本影和半影;對照圖1(c)中的視向磁圖可以看出,主黑子是一個正極性黑子,該區(qū)域最強(qiáng)磁場強(qiáng)度達(dá)到2 000 Gs.

分析在SDO/AIA 171?A波段的視頻資料,我們發(fā)現(xiàn)在這個活動區(qū)一共發(fā)生了12次噴流,而且差不多源自同一個位置,都是由東北向西南噴發(fā),軌跡接近直線,與大部分噴流有關(guān)的磁場結(jié)構(gòu)在拋射過程中有明顯的解纏運(yùn)動.對照圖1(a)和圖1(b),我們發(fā)現(xiàn)噴流都發(fā)生在黑子的西南側(cè),而圖1(c)則表明該區(qū)域?yàn)榇艌龈‖F(xiàn)區(qū)域.研究SDO/HMI獲得的視頻資料,我們注意到在第1次噴流爆發(fā)前4 h就有A、B兩個磁極浮現(xiàn)在該區(qū)域中(如圖1(c)所示),對照SDO/AIA 4500?A提供的資料,發(fā)現(xiàn)在A、B的浮現(xiàn)過程中,在其對應(yīng)位置上的光球表面形成兩個氣孔P1和P2(如圖1(b)所示).

圖1(a)SDO/AIA 171?A圖像,可以看出一個噴流的形狀和方向;(b)SDO/AIA 4500?A圖像.P1、P2為兩個氣孔;(c)SDO/HMI視向磁圖.黑框?yàn)榇磐扛‖F(xiàn)的區(qū)域.A、B為兩個浮現(xiàn)磁極.Fig.1(a)SDO/AIA 171?A image,which shows the shape and direction of a jet;(b)SDO/AIA 4500?A image.P1,and P2 indicate two pores;(c)SDO/HMI line-of-sight magnetogram.Black box indicates emerging fl ux area.A,and B indicate two emerging magnetic polarities.

圖2(a)顯示了A、B兩個磁極的運(yùn)動方向,圖中箭頭的長度和方向分別代表了活動區(qū)中相應(yīng)磁場結(jié)構(gòu)橫向速度的大小和方向.從中可以看到磁極A向東南運(yùn)動,而磁極B向西北運(yùn)動,圖中的虛線框?yàn)榇磐扛‖F(xiàn)區(qū)域.圖2(b)是虛線框區(qū)域內(nèi)的磁通量隨時間的演化,實(shí)線代表了負(fù)磁通量,點(diǎn)線代表了正磁通量,虛線代表了總磁通量的絕對值;豎實(shí)線和豎點(diǎn)線之間代表了噴流發(fā)生的時間段,數(shù)字3、8、9和12代表了第3、8、9和第12次噴流.由于第1和第2次噴流之間、第4、5、6和第7次噴流之間、第10和第11次噴流之間時間重疊或者接近,因此我們用羅馬數(shù)字I來標(biāo)示第1和第2次噴流發(fā)生的時間段,用羅馬數(shù)字II來標(biāo)示第4、5、6和第7次噴流發(fā)生的時間段,用羅馬數(shù)字III來標(biāo)示第10和第11次噴流發(fā)生的時間段.從圖2(b)中我們可以看出,大部分噴流(從第3到第11次)都發(fā)生在正磁通量明顯上升的時間段內(nèi),同時我們發(fā)現(xiàn)正磁通量從第4次噴流開始逐漸大于負(fù)磁通量.我們并沒有在每個噴流發(fā)生前觀測到負(fù)磁通量的下降,反而在有些噴流(如第3次)之前可以看到負(fù)磁通量的上升.雖然在噴流底部的磁場最明顯的運(yùn)動是兩個磁極A和B的浮現(xiàn),但是在局部地區(qū)我們依然能夠明顯觀測到磁極對消過程.詳細(xì)內(nèi)容將在后面的章節(jié)中給出.

圖2 (a)SDO/HMI視向磁圖.虛線黑框?yàn)榇艌龈‖F(xiàn)區(qū)域,箭頭的長度(方向)代表了橫向速度的大小(方向);(b)(a)圖中虛線框區(qū)域內(nèi)磁通量的時間演化.實(shí)線為負(fù)磁通量,點(diǎn)線為正磁通量,虛線為總磁通量的絕對值,豎實(shí)線和豎虛線之間為噴流發(fā)生的時間段.數(shù)字3、8、9和12分別表示第3、8、9和第12次噴流,羅馬數(shù)字I標(biāo)示第1和第2次噴流,羅馬數(shù)字II標(biāo)示第4、5、6和第7次噴流,羅馬數(shù)字III標(biāo)示第10和第11次噴流.Fig.2(a)SDO/HMI line-of-sight magnetogram.The dashed black box is emerging fl ux area.The arrows’length(direction)indicate the magnitude of transverse speed(direction);(b)The time sequences of magnetic fl ux of dashed box in panel(a).Solid line indicates the negative magnetic fl ux,dotted line indicates positive magnetic fl ux,dashed line indicates the absolute value of total magnetic fl ux,and the time intervals between vertical solid lines and vertical dashed lines indicate the jet’s duration, respectively.The numbers 3,8,9,and 12 indicate the third,eighth,ninth,and twelfth jets,the Roman numeral I indicates the fi rst and second jets,the Roman numeral II indicates the forth, fi fth,sixth,and seventh jets,the Roman numeral III indicates the tenth and eleventh jets,respectively.

3 各個噴流的運(yùn)動學(xué)特征

在本文中研究的12次噴流盡管各不相同,但是它們當(dāng)中的有些表現(xiàn)出相似的特征.根據(jù)噴流的旋轉(zhuǎn)特征,我們可以將它們分為兩類:第1類噴流物質(zhì)拋射軌跡近似于直線,物質(zhì)在拋射過程中沒有旋轉(zhuǎn),或是旋轉(zhuǎn)不明顯(比如,旋轉(zhuǎn)沒有超過半圈).在研究的一系列噴流中,包括第2、3、6、8、9和第10次噴流,我們以第3次噴流為代表,對其進(jìn)行詳細(xì)研究.第2類噴流在拋射過程中有明顯的旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)的角度超過了半圈.這一類噴流包括第1、4、5、7、11和第12次噴流,我們以第4和第5次噴流為代表,分別對其進(jìn)行深入研究,因?yàn)閮蓚€噴流的旋轉(zhuǎn)在細(xì)節(jié)上又不完全相同.

另外,我們也可以根據(jù)噴流運(yùn)動復(fù)雜程度將它們分成兩類:第12次噴流單獨(dú)構(gòu)成一類,其旋轉(zhuǎn)的角度略微超過1.0π,在其發(fā)生的前后新浮磁場與原有磁場之間有明顯的相互作用,涉及到的磁結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜,它應(yīng)該是由發(fā)生在新舊磁場之間的磁重聯(lián)所導(dǎo)致的;其他噴流由于運(yùn)動和磁場結(jié)構(gòu)相對簡單被分成一類.下面,我們結(jié)合這些噴流發(fā)生前后的磁場運(yùn)動和演化過程,對它們的運(yùn)動學(xué)特征進(jìn)行詳細(xì)的描述和分析.

3.1 第3次噴流

在大部分噴流過程中,我們可以觀測到明顯的解纏運(yùn)動,但是在第3次噴流中并沒有.第3次噴流從00:43 UT開始,同時觀測到底部拱開始發(fā)亮,拋射軌跡近似于直線,11 min之后噴流拋射到最遠(yuǎn)的距離之后消失.我們在AIA 171?A圖像上只觀測到簡單拋射,并沒有觀測到解纏運(yùn)動.我們沿著噴流的方向做切片分析(圖3(a)虛線Q),圖3(b)顯示了噴流物質(zhì)沿著Q的距離隨時間的演化,圖3(b)中虛線是亮點(diǎn)位置二次擬合結(jié)果,擬合公式如下:

式中t(min)是噴流拋射時間,h(arcsec)是沿切片Q拋射的距離.由(1)式可得拋射過程中的加速度為4.19 km/s2,明顯大于太陽的重力加速度(272 m/s2),表明在噴流爆發(fā)時刻磁能的釋放推動了等離子體的迅速上升.可以看到噴流拋射的距離隨時間近似于線性增加,由此可以估計出拋射的平均速度為141 km/s.

圖3 (a)第3次噴流在00:48 UT時刻的SDO/AIA 171?A圖像.虛線Q大致為沿著噴流的方向;(b)噴流物質(zhì)沿著直線Q分布隨時間的演化.虛線是用(1)式對觀測的擬合結(jié)果.Fig.3(a)The SDO/AIA 171?A image shows the third jet at 00:48 UT.The dashed line Q indicates the slit position along which the jet ejects;(b)Time sequence of the jet along the slit Q.The dashed line gives the fi tting to the observation according to Eq.(1).

3.2 第4次噴流

圖4展示了在171?A觀測到的第4次噴流的過程,這次噴流從02:41 UT開始,16 min之后消失.從圖中可以看出,這次噴流過程可以分成兩個階段:前7 min的簡單慢速拋射,沒有觀測到相應(yīng)磁結(jié)構(gòu)的解纏運(yùn)動(圖4(a)-(g));在之后的9 min,拋射加快,而且還可以觀測到相應(yīng)磁結(jié)構(gòu)在等離子體向外拋射的過程中有明顯的解纏運(yùn)動(圖4(h)-(p)).我們沿著噴流的方向(圖5(a)中虛線Q),將不同時刻的噴流物質(zhì)沿著直線Q的分布排列起來(圖5(b)),圖5(b)中虛線是亮點(diǎn)位置二次擬合結(jié)果,擬合公式如下:

式中t(min)是噴流拋射時間,h(arcsec)是沿切片Q拋射的距離.由(2)式可得拋射過程中的加速度為4.47 km/s2,依然明顯大于太陽的重力加速度,說明磁場的作用很顯著.可以明顯地看到前7 min的噴流較慢,平均速度為60 km/s,而之后9 min的拋射速度明顯加快,平均速度為253 km/s.而整個階段的平均速度為157 km/s.根據(jù)視頻資料提供的信息,我們還可以看出后一階段中噴流的解纏運(yùn)動;另外,與圖3(b)相比,圖5(b)所展示的較為復(fù)雜的噴流物質(zhì)的分布特征也表明了在噴流過程中發(fā)生了扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(也可對比Schmieder等[37]的圖3(b)).圖5(c)顯示了不同時刻噴流物質(zhì)沿著Q1的分布排列,可以看出噴流在前7 min里并沒有明顯的解纏運(yùn)動,而后9 min里發(fā)生了明顯的解纏運(yùn)動.跟蹤噴流9 min的運(yùn)動特征,我們發(fā)現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)的角度為3.5π.

圖4 由SDO/AIA 171?A觀測到的第4次噴流的時間演化Fig.4 Time sequence of the forth jet observed by SDO/AIA 171?A image

3.3 第5次噴流

第5次噴流似乎是從活動區(qū)中一個磁拱的底部開始的.圖6(a)-(e)兩條短線之間的角度隨時間逐漸增大,這表明了第5次噴流之前發(fā)生在磁拱上的演化.我們可以看出亮點(diǎn)在02:57 UT,磁拱的北端出現(xiàn)一個亮點(diǎn),隨后沿著磁拱向上運(yùn)動延伸,在03:01 UT到達(dá)磁拱的另一端后,噴流開始形成.

在隨后的拋射過程中,噴流的結(jié)構(gòu)交替出現(xiàn)單纖維結(jié)構(gòu)(見圖7(a))和雙纖維結(jié)構(gòu)(見圖7(b)),纖維的寬度大約為3′′到4′′,也就是在2.18×103到2.90×103km之間.我們在相應(yīng)的子圖中用一根和兩根短線分別表示這兩種情況.其中圖6(i)、6(k)和6(m)中噴流為單纖維結(jié)構(gòu),而圖6(j)、6(l)、6(n)和6(p)中噴流為雙纖維結(jié)構(gòu),不過在其中一個短暫的時段中,噴流表現(xiàn)出更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)(見圖6(o)),我們在圖中用3條短線表示這種情況.為了更好地看清楚噴流的這種纖維結(jié)構(gòu)的特征,我們將圖6(k)、6(l)和6(o)中用黑框圈出來的區(qū)域放大后放在圖7(a)、7(b)和7(c)中,可以明顯看出其中的很多細(xì)節(jié).

圖5 (a)第4次噴流在02:52 UT時刻SDO/AIA 171?A圖像.虛線Q沿著噴流的方向延伸.實(shí)線Q1垂直于Q;(b)噴流物質(zhì)沿著直線Q分布隨時間的演化.虛線是用(2)式對觀測的擬合結(jié)果;(c)沿著Q1的噴流物質(zhì)分布的時間序列.Fig.5(a)The SDO/AIA 171?A image shows the forth jet at 02:52 UT.The dashed line Q indicates the slit position along which the jet ejects.The solid line Q1 indicates the position perpendicular to Q;(b) Time sequence of the jet along the slit Q.The dashed line gives the fi tting to the observation according to Eq.(2);(c)Time sequence of the jet along solid line Q1.

與前面分析噴流的運(yùn)動學(xué)特征類似,我們同樣沿著噴流的方向?qū)娏鞯倪\(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行跟蹤(圖8(a)中虛線Q).將不同時刻得到的噴流物質(zhì)沿著虛線Q的分布按時間順序排列起來(見圖8(b)),可以看到第5次噴流其實(shí)包含了多次物質(zhì)拋射,這些物質(zhì)拋射的平均速度為203 km/s.

由于這次噴流表現(xiàn)出來的比較復(fù)雜的運(yùn)動和結(jié)構(gòu)特征,我們模仿Schmieder等[37]的方法,考察噴流在沿著垂直于虛線Q方向上的演化特征(見圖8(a)中的實(shí)線Q1).同樣,我們將不同時刻得到的噴流物質(zhì)沿著Q1的分布按時間順序排列起來,得到圖8(c),從中我們可以看到兩個亮結(jié)構(gòu)分離和交叉(見圖中虛線)以及單個亮結(jié)構(gòu)的分裂.這再現(xiàn)了圖中出現(xiàn)的單雙纖維結(jié)構(gòu)交替出現(xiàn)的現(xiàn)象,并進(jìn)一步表明了這一現(xiàn)象展示的是與噴流有關(guān)的磁結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動.深入研究表明,磁結(jié)構(gòu)在此過程中已旋轉(zhuǎn)了2.5 π的角度. Suematsu等[38]在對針狀體的研究中也觀測到相類似的現(xiàn)象,即可以觀測到單針狀體階段和雙針狀體階段交替出現(xiàn)(參考該文章中的圖3).他們認(rèn)為這個針狀體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動類似于剛體的旋轉(zhuǎn).

圖6 SDO/AIA 171?A觀測到的第5次噴流的時間序列.圖(a)-(e)中兩條短線之間的夾角代表了亮點(diǎn)在底部拱的運(yùn)動.圖(f)-(p)中短線的數(shù)目代表了圖中噴流纖維的數(shù)目.子圖(k)、(l)和(o)中由黑框圈出的區(qū)域放大之后分別放到圖7(a)、7(b)和7(c)中,以看清更多的細(xì)節(jié).Fig.6Time sequence of the fi fth jet observed by SDO/AIA 171?A.The angles between the lines in panels (a)-(e)represent the movement of the bright point on the base arcade.The number of lines in panels (f)-(p)represent the number of threads in panels(f)-(p).The regions in the black boxes in panels(k),(l), and(o)will be enlarged for more details(see panels 7(a),7(b),and 7(c),respectively).

圖7 (a)、(b)和(c)分別是圖6(k)、6(l)和6(o)中的黑框圈起來區(qū)域的放大圖.Fig.7 Panels(a),(b),and(c)show the enlarged regions surrounded by black boxes in panels 6(k),6(l), and 6(o),respectively.

圖8 (a)第5次噴流在03:07 UT時刻的SDO/AIA 171?A圖像.虛線Q沿著噴流的方向.實(shí)線Q1垂直于Q;(b)沿著Q的噴流物質(zhì)分布的時間序列;(c)沿著Q1的噴流物質(zhì)分布的時間序列.Fig.8 (a)The SDO/AIA 171?A image shows the fi fth jet at 03:07 UT.The dashed line Q indicates the direction of the jet.The solid line Q1 indicates the position perpendicular to Q;(b)Time sequence of the jet along the dashed line Q;(c)Time sequence of the jet along the solid line Q1.

3.4 第12次噴流

圖9顯示了第12次噴流過程中磁結(jié)構(gòu)隨時間的演化.這次噴流從07:16 UT開始出現(xiàn),直到07:32 UT噴流消失結(jié)束.從圖9可以看出,在噴流發(fā)生之前4 min,底部磁拱(base arcade)首先開始發(fā)亮(如圖9(b)所示).在噴流的過程中,靠近底部磁拱的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)了兩個運(yùn)動特征.首先在底部磁拱東南端兩個新的磁拱先后出現(xiàn),向噴流的方向運(yùn)動.第1個磁拱(arcade 1)在整個過程中一直向噴流方向運(yùn)動,第2個磁拱自07:24 UT從底部磁拱東南角出現(xiàn)(arcade 2,如圖9(h)所示),此后磁拱1逐漸變暗,而磁拱2則逐漸變亮,繼續(xù)向噴流運(yùn)動,到噴流結(jié)束后,磁拱1只剩下一部分可被觀測到,而磁拱2則完全保留了下來,似乎是疊加在了磁拱1之上.第2個特征是底部磁拱西北端有一個磁環(huán)向上浮現(xiàn).該磁環(huán)和噴流在07:16 UT同時出現(xiàn)(如圖9(d)所示).磁環(huán)在上升的過程中東南側(cè)明顯發(fā)亮(如圖9(g)和圖9(h)所示),這表明磁環(huán)在這側(cè)可能與周圍的日冕磁場發(fā)生了磁重聯(lián),從圖中可以看出磁環(huán)上升一直持續(xù)到07:28 UT.

考慮這個噴流涉及到的磁場結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,我們沿著多個方向來研究噴流的運(yùn)動特征(見圖10).在圖10(a)、10(c)和10(e)中,我們用多條虛線Q1、Q2和Q3標(biāo)示出我們將考察的區(qū)域和噴流物質(zhì)分布的方向;在圖10(b)、10(d)和10(f)分別表示出相應(yīng)的沿著這些方向的噴流物質(zhì)分布的時間序列.沿著噴流方向Q3延伸,圖10(f)表明這次噴流由多次的小噴流組成,平均速度為241 km/s.圖10(a)中的虛線Q1位于新浮磁環(huán)上升的路徑上,在上升的過程中,則有多次間歇性的發(fā)亮,而且發(fā)亮區(qū)域的運(yùn)動特征大致相同.這種發(fā)亮很有可能是磁環(huán)與周圍磁場發(fā)生磁重聯(lián)的結(jié)果.進(jìn)一步估算發(fā)現(xiàn)磁環(huán)的上升速度為118 km/s(見圖10(b)).圖10(c)虛線Q2的位置和方向是對兩個磁拱的運(yùn)動特征而設(shè)置的.沿著這條線獲取的噴流物質(zhì)分布時間序列(圖10(d))清晰地描述了二者的運(yùn)動特征:磁拱1的上升速度為13 km/s,而磁拱2的上升速度為7 km/s.

圖9 由SDO/AIA 171?A觀測到的第12次噴流的時間序列Fig.9 Time sequence of the 12th jet observed by SDO/AIA 171?A

3.5 其他的噴流

在結(jié)束這部分的工作之前,我們也簡要介紹一下其他的噴流.與我們分析過的這4次噴流相比,這些噴流沒有表現(xiàn)出非常特別的特征,它們都經(jīng)歷了解纏運(yùn)動,旋轉(zhuǎn)角在0.5 π到2.5 π之間,平均速度在130 km/s到289 km/s之間,居于通常的噴流速度范圍之內(nèi),且小于太陽表面的逃逸速度,但是這些噴流在到達(dá)最高處之后就消失了,我們并沒有觀測到噴流回落到太陽表面.我們將更多的細(xì)節(jié)列在表1中.可以得到這些噴流的壽命在6 min到26 min之間,平均壽命為12 min,旋轉(zhuǎn)的角度在0.5 π到3.5 π之間,平均旋轉(zhuǎn)角度為1.5 π.因此,噴流的解纏運(yùn)動應(yīng)該是一個較普遍的現(xiàn)象.我們同時可以得到在能夠分辨的極限內(nèi),這些噴流的投影長度在7.60×104到1.69×105km之間,平均長度為1.14×105km;而它們的寬度在4.53×103到1.82×104km之間,平均寬度為9.70×103km.由表1可以看出,不同噴流之間的高度差別并不大,而噴流的寬度在后期普遍寬于前期.這可能是由于底部磁拱的浮現(xiàn)之后尺度變大,從而導(dǎo)致了噴流的寬度變大.根據(jù)前面提到噴流的分類[6],我們發(fā)現(xiàn)第1、5、7和第8次噴流屬于標(biāo)準(zhǔn)噴流,而其他噴流屬于爆破噴流.

圖10 (a)、(c)、(e)在不同時刻獲得的第12次噴流的SDO/AIA 171?A圖像;(b)、(d)、(f)根據(jù)(a)、(c)、(e)圖中的虛線走向獲得的噴流的時間序列Fig.10 (a),(c),and(e)The SDO/AIA 171?A images show the evolution of the twelfth jet at di ff erent times;(b),(d),and(f)Time sequence of the jet along dashed lines in panels(a),(c),and(e),respectively

4 噴流過程中的光球磁場演化

這次EUV噴流事件過程中相應(yīng)的光球磁場區(qū)域最明顯的變化是A、B兩個磁極的浮現(xiàn)(如圖1(c)所示).對該區(qū)域的磁通量進(jìn)行分析,我們發(fā)現(xiàn)大部分噴流(從第3次噴流到第11次噴流)發(fā)生在該區(qū)域明顯浮現(xiàn)的時間段內(nèi),相應(yīng)磁通量整體表現(xiàn)出上升趨勢,在第3次噴流和第8次噴流發(fā)生之前,我們還觀測到磁通量的明顯上升(如圖2(b)所示).另外,在12次噴流發(fā)生之前和過程中,對相應(yīng)的光球磁場進(jìn)行深入研究發(fā)現(xiàn),有的噴流發(fā)生時,附近區(qū)域既有明顯的磁場浮現(xiàn)過程也有明顯的對消過程,有的噴流的附近區(qū)域有明顯的磁浮現(xiàn)過程,而有的噴流則伴隨著明顯的磁對消過程.我們下面對其中3個具有代表性的噴流所對應(yīng)的光球磁場進(jìn)行分析.

表112 次EUV噴流各物理量Table 1The parameters of twelve EUV jets

4.1 第1次噴流

在這次噴流及其所代表的噴流的過程中,光球磁場既有上浮也有對消.圖11(a)給出了第1次噴流在23:50 UT時的171?A圖像,圖11(b)-(d)顯示了第1次噴流前后1 h期間磁場的變化.圖11(a)和11(b)中的白圈表示了噴流發(fā)生時底部磁拱的位置.對照圖11(b)、11(c)和11(d)可以看出,在磁拱附近最明顯的磁場變化是在磁拱的右側(cè)C和D兩個負(fù)磁極的浮現(xiàn),同時在磁拱的左側(cè)有正磁極F和負(fù)磁極E相互對消.分別計算這兩部分區(qū)域(見圖11(c)和11(d)中的黑框)中的不同時刻的磁通量隨時間的變化,我們得到圖11(e).豎實(shí)線和豎虛線之間的時間段代表了噴流發(fā)生的時間,虛線和虛點(diǎn)線分別對應(yīng)著圖11(c)和11(d)左側(cè)黑框中的負(fù)磁通量和正磁通量隨時間的演化,可以看出在噴流過程中這個區(qū)域中的正負(fù)磁通量整體都在下降,表明兩個區(qū)域中的磁場發(fā)生了對消.另外,這個區(qū)域中的正負(fù)磁通量比較接近,說明其中的正負(fù)磁極大致對等;而實(shí)線和點(diǎn)線分別對應(yīng)右側(cè)黑框區(qū)域負(fù)磁通量和正磁通量隨時間的演化,二者相差明顯,而正磁通量接近于零,說明該區(qū)域以實(shí)線為代表的負(fù)的磁通量為主,且呈整體上升趨勢.

圖11 (a)第1次噴流在23:50 UT時刻的SDO/AIA 171?A圖像.白線圈表示底部拱的位置;(b)-(d)SDO/HMI視向磁圖隨時間的演化.白線圈與(a)圖中相同.左側(cè)黑框?yàn)镋、F兩個磁極變化的區(qū)域.右側(cè)黑框?yàn)镃、D兩個磁極變化的區(qū)域;(e)兩個黑框區(qū)域的磁通量的演化.虛線和點(diǎn)虛線分別表示了左側(cè)黑框區(qū)域負(fù)磁通量和正磁通量,實(shí)線和點(diǎn)線分別表示了右側(cè)黑框區(qū)域負(fù)磁通量和正磁通量,豎實(shí)線和豎虛線之間為噴流發(fā)生的時間段.Fig.11(a)The SDO/AIA 171?A image shows the fi rst jet at 23:50 UT.White circle indicates the position of base arcade;(b)-(d)time sequence of SDO/HMI line-of-sight magnetogram.White circle is the same with panel(a)’s.The left black box is the area where E and F magnetic polarities change.The right black box is the area where C and D magnetic polarities change;(e)Time sequence of magnetic fl ux of two box areas.Dashed and dot-dashed lines respectively indicate negative and positive magnetic fl ux of left box area,solid and dotted lines respectively indicate negative and positive magnetic fl ux of right box area.The time interval between vertical solid line and vertical dashed line indicates the jet duration.

4.2 第2次噴流

這個噴流的特點(diǎn)是在噴流的過程前后,光球上只有負(fù)極性的磁場浮現(xiàn).與前一個噴流相比,第2次噴流發(fā)生的磁結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些(見圖12(a)).因此,這次噴流的產(chǎn)生原因應(yīng)該是新浮磁場與色球或者是低日冕中原有磁場之間的重聯(lián)導(dǎo)致的.圖12(b)-(d)展示了第2次噴流前后1 h的磁場的變化.圖12(a)和12(b)中的白圈代表了底部磁拱的位置,對照圖12(b)、12(c)和12(d)可以看出,在磁拱附近最明顯的磁場變化是C和D兩個負(fù)磁極的浮現(xiàn).這兩個磁極從上一次噴流開始就一直在浮現(xiàn).相對而言,周圍的其他磁極的變化就不是很明顯.圖12(e)給出了圖12(c)和12(d)中的黑框內(nèi)的磁通量隨時間的變化.豎實(shí)線和豎虛線之間時間段代表了噴流發(fā)生的時間;實(shí)線對應(yīng)著負(fù)磁通量,點(diǎn)線對應(yīng)著正磁通量,虛線對應(yīng)著總磁通量的絕對值.可以看出這次噴流過程中,負(fù)磁通量浮現(xiàn)占主導(dǎo)地位.

圖12 (a)第2次噴流在23:59 UT時刻的SDO/AIA 171?A圖像.白線圈表示底部拱的位置;(b)-(d)SDO/HMI視向磁圖隨時間的演化.白線圈與(a)圖中的相同.黑框?yàn)镃、D兩個磁極變化的區(qū)域;(e)黑框區(qū)域磁通量隨時間的演化.線的意義與圖2(b)中的相同.Fig.12(a)The SDO/AIA 171?A image shows the second jet at 23:59 UT.White circle indicates the position of base arcade;(b)-(d)time sequence of SDO/HMI line-of-sight magnetogram.White circle is the same with panel(a)’s.Black box is the area where C and D magnetic polarities change;(e)Time sequence of magnetic fl ux of black box area.The lines’meaning is the same with panel 2(b)’s.

4.3 第8次噴流

圖13中給出了第8次噴流發(fā)生過程中的相關(guān)信息.與第2次噴流發(fā)生的情況正好相反,在這次噴流的過程中,光球表面磁場只有對消而沒有浮現(xiàn).圖13(a)給出了本次噴流在03:59 UT時刻的171?A單色像,而圖13(b)-(d)則展示了第8次噴流前后1 h的磁場的變化.圖13(a)和13(b)中的白圈代表了噴流底部磁拱的位置.在第8次噴流發(fā)生前后,相應(yīng)區(qū)域的光球磁場變化更為復(fù)雜(見圖13(b)中4個小磁極K、H、I和J以及右邊的大磁極A).當(dāng)負(fù)的小磁極H和I與相反極性的磁極K相互作用消失之后,磁極K連續(xù)與旁邊的大磁極A和小磁極J相互作用,直到噴流消失結(jié)束.豎直實(shí)線和豎直虛線之間時間段代表了噴流發(fā)生的時間,實(shí)線對應(yīng)著負(fù)磁通量,點(diǎn)線對應(yīng)著正磁通量,虛線對應(yīng)著總磁通量的絕對值,可以看出噴流發(fā)生時正磁通量減少,表明黑框區(qū)域內(nèi)的正磁極K與附近負(fù)磁極H和I發(fā)生了對消.而負(fù)磁通量在噴流發(fā)生時增加,這可能是由于雖然幾個負(fù)磁極與正磁極K發(fā)生對消,但是總的負(fù)磁通量是增加的.

圖13 (a)第8次噴流在03:59 UT時刻的SDO/AIA 171?A圖像.白線圈表示底部拱的位置;(b)-(d)SDO/HMI視向磁圖隨時間的演化.白線與(a)中的相同.黑框?yàn)镠、I、J和K磁極變化區(qū)域.(e)黑框區(qū)域磁通量隨時間的演化.線的意義與圖2(b)中的相同.Fig.13(a)The SDO/AIA 171?A image shows the eighth jet at 03:59 UT.White circle indicates the position of base arcade;(b)-(d)time sequence of SDO/HMI line-of-sight magnetogram.White circle is the same with panel(a)’s.Black box is the area where H,I,J,and K magnetic polarities change;(e) Time sequence of magnetic fl ux of black box area.The lines’meaning is the same with panel 2(b)’s.

4.4 其他噴流過程中的光球磁場變化

我們對其他9次噴流底部拱附近磁場進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)第10和第12次噴流與第1次噴流底部拱附近磁場變化類似,不僅有明顯的對消過程還有明顯的浮現(xiàn)過程.第4、6和第7次噴流和第2次噴流底部拱附近磁場變化類似,只有明顯的浮現(xiàn)過程[7].而第3、5、9和第11次噴流與第8次噴流底部拱附近磁場變化相同,只有明顯的對消過程[13].

5 結(jié)論

從2013年12月25日到26日,在活動區(qū)11931西南連續(xù)爆發(fā)了一系列EUV同源噴流,我們選取其中較為明顯的12個進(jìn)行研究.結(jié)合SDO/HMI視向磁圖和SDO/AIA 171?A圖像,我們得到如下結(jié)論:

(1)這12次EUV噴流都發(fā)生在活動區(qū)11931西南的同一區(qū)域,拋射方向都為西南,軌跡接近直線,但是具體到每個噴流運(yùn)動特征又不盡相同.與大部分噴流有關(guān)的磁場結(jié)構(gòu)在拋射的過程中都有明顯的解纏運(yùn)動,而第3次噴流沒有.第4次噴流過程可以分為兩個階段:慢速無解纏拋射和快速解纏拋射.第5次噴流發(fā)生前,有亮點(diǎn)沿著磁拱底部從遠(yuǎn)離噴流的一端向靠近噴流一端延伸,在噴流過程中,靠近磁拱底部的區(qū)域有兩部分磁力線同時在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動.在最后一次噴流發(fā)生過程中,底部拱東南端有兩個磁拱先后出現(xiàn),同時在磁拱底部西北端有一個磁環(huán)浮現(xiàn)上升,可能發(fā)生了重聯(lián).我們還可以發(fā)現(xiàn)在大部分噴流中的演化過程中比較明亮、致密的結(jié)構(gòu)(有可能是等離子體團(tuán))[26]并不是一次性產(chǎn)生的,而是連續(xù)不斷從底部向外拋射;

(2)我們對噴流的各運(yùn)動參數(shù)過程進(jìn)行統(tǒng)計分析.可以看到噴流的平均壽命為12 min,噴流的平均速度為188 km/s,平均投影高度為1.14×105km,平均寬度為9.70×103km,平均旋轉(zhuǎn)的角度為1.5 π.我們得到的平均速度基本上與Shimojo等[16]得到的平均速度相吻合.噴流的高度變化并不大,而噴流的寬度在后期普遍寬于前期,這可能是由于底部磁拱的浮現(xiàn)之后尺度變大,從而導(dǎo)致了噴流的寬度變大.根據(jù)Moore等[6]的兩種噴流的分類方法,我們發(fā)現(xiàn)第1、5、7和第8次噴流屬于標(biāo)準(zhǔn)噴流,而其他噴流屬于爆破噴流;

(3)對照SDO/HMI視向磁圖,發(fā)現(xiàn)該區(qū)域在爆發(fā)前4 h,有兩個磁極從噴流的底部浮現(xiàn)出來,正極向西北移動,負(fù)極向東南移動.雖然在這個噴流事件中,底部磁場變化整體屬于浮現(xiàn)過程,但是具體到不同噴流底部拱附近磁場的變化過程不盡相同,第1、10和第12次噴流底部磁場既有明顯的浮現(xiàn)過程,又有明顯的對消過程,而在第2、4、6和第7次噴流底部磁場只有明顯的浮現(xiàn)過程[5],在第3、5、8、9和第11次噴流底部磁場只有明顯的對消過程[11].

Suematsu等[38]在針狀體中發(fā)現(xiàn)了單針狀體階段和雙針狀體階段周期性出現(xiàn),他們認(rèn)為這是由于針狀體旋轉(zhuǎn)類似于剛體.我們在第5次噴流過程中觀測到類似的現(xiàn)象,但是我們與他們的觀測不同的是,在其中一段時間內(nèi)出現(xiàn)了多個亮線,如圖6(o).

由于噴流出現(xiàn)在日面上,因此噴流的某些特征不可避免地受背景光所影響,如在很多噴流中只有在底部可以觀測到明顯的解纏運(yùn)動,而在上部只能觀測到簡單的拋射.同時由于只是簡單對照噴流的171?A圖像和HMI視向磁圖,并不能確定噴流的足點(diǎn)位于何處,因此下一步工作是對磁場進(jìn)行非線性無力場外推,以確定噴流具體足點(diǎn)的位置,同時還將結(jié)合Hα觀測資料對噴流的解纏運(yùn)動進(jìn)行深入研究.

致謝感謝SDO衛(wèi)星成員組為我們提供了詳盡全面的數(shù)據(jù)支持,也非常感謝審稿人提出的寶貴意見.

[1]Roy J R.SoPh,1973,28:95

[2]Beckers J M.ARA&A,1972,10:73

[3]Brueckner G E,Bartoe J-D F.ApJ,1983,272:329

[4]Budnik F,Schroeder K-P,Wilhelm K,et al.A&A,1998,334:L77

[5]Shibata K,Ishido Y,Acton L W,et al.PASJ,1992,44:L173

[6]Moore R L,Cirtain J W,Sterling A C,et al.ApJ,2010,720:757

[7]Heyvaerts J,Priest E R,Rust D M.ApJ,1977,216:123

[8]Gontikakis C,Archontis V,Tsinganos K.A&A,2009,506:L45

[9]Archontis V,Tsinganos K,Gontikakis C.A&A,2010,512:L2

[10]Shibata K,Nozawa S,Matsumoto R.PASJ,1992,44:265

[11]Priest E R,Parnell C E,Martin S F.ApJ,1994,427:459

[12]Mandrini C H,D`emoulin P,van Driel-Gesztelyi L,et al.SoPh,1996,168:115

[13]Moreno-Insertis F,Galsgaard K,Ugarte-Urra I.ApJ,2008,673:L211

[14]Pariat E,Antiochos S K,DeVore C R.ApJ,2009,691:61

[15]Pariat E,Antiochos S K,DeVore C R.ApJ,2010,714:1762

[16]Shimojo M,Hashimoto S,Shibata K,et al.PASJ,1996,48:123

[17]Shimojo M,Shibata K,Harvey K L.SoPh,1998,178:379

[18]Shimojo M,Shibata K.ApJ,2000,542:1100

[19]Schmieder B,Shibata K,van Driel-Gesztelyi L.SoPh,1995,156:245

[20]Asai A,Ishii T T,Kurokawa H.ApJ,2001,555:L65

[21]Chifor C,Isobe H,Mason H E,et al.A&A,2008,491:279

[22]Wang H,Liu C.ApJ,2012,760:101

[23]Zhang Q M,Chen P F,Guo Y.ApJ,2012,746:19

[24]王俊峰,周團(tuán)輝,季海生.天文學(xué)報,2013,54:4

[25]Wang J F,Zhou T H,Ji H S.ChA&A,2014,38:65

[26]Zhang Q M,Ji H S.A&A,2014,567:11

[27]Chae J,Qiu J,Wang H,et al.ApJ,1999,513:L75

[28]Cirtain J W,Golub L,Lundquist L,et al.Science,2007,318:1580

[29]Moore R L,Sterling A C,Hudson H S,et al.ApJ,2001,552:833

[30]Antiochos S K.ApJ,1998,502:L181

[31]Archontis V,Hood A W.ApJL,2013,769:L21

[32]Shen Y,Liu Y,Su J,et al.ApJ,2012,745:164

[33]Yan X L,Xue Z K,Liu J H,et al.ApJ,2014,797:52

[34]Shen Y,Liu Y,Su J,et al.ApJ,2012,735:L43

[35]Moore R L,Sterling A C,Falconer D A,et al.ApJ,2013,769:134

[36]Zhang Q M,Ji H S.A&A,2014,561:134

[37]Schmieder B,Guo Y,Moreno-Insertis F,et al.A&A,2013,559:1

[38]Suematsu Y,Ichimoto K,Katsukawa Y,et al.ASPC,2008,397：27

[39]Pariat E,Dalmasse K,DeVore C R,et al.A&A,2015,573:130

[40]Lemen J R,Title A M,Akin D J,et al.SoPh,2012,275:17

[41]Schou J,Scherrer P H,Bush R I,et al.SoPh,2012,275:229

Recurrent Jets Occurred in Nearby Active Region NOAA 11931

HU Yu-kun1,2XU Zhi1XUE Zhi-ke1YAN Xiao-li1SHEN Yuan-deng1WU Ning3LIN Jun1
(1 Yunnan Observatories,Chinese Academy of Sciences,Kunming 650011)
(2 University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049)
(3 School of Tourism and Geographical Sciences,Yunnan Normal University,Kunming 650031)

According to SDO/AIA(Solar Dynamics Observatory/Atmospheric Imaging Assembly)171?A observation,a series of homologous jets are found in the southwest area of active region NOAA 11931 from 2013 December 25 to 26,from which 12 typical jets are selected to analyze and study.During the eruption process,the magnetic fi eld structure of most jets have obvious untwisting movement,though a few of them don’t.The movement of some jets can be divided into two phases:slow no untwistingmovement,and rapid twisting movement.Before some jets start,a bright point grows along the base arcade,from the distant end of jet to the close end,and two kinds of magnetic fi eld structures untwist near the base simultaneously during the ejection process.During the process of the last jet,two magnetic arcades appear to the southeast of the base arcade,and a magnetic loop emerges to the northwest of the base arcade. Compared with the SDO/HMI(Helioseismic and Magnetic Imager)line-of-sight magnetogram,about 4 h before the fi rst jet appears,a magnetic bipolar emerges from the jet ejection region,and the bipolar continuously emerges during the recurrent jets.Even though the magnetic fi eld emerges on the whole,for every single jet,the change pattern is di ff erent from one another:for some jets,there is not only magnetic emerging,but also magnetic cancellation occurs near the base arcade;however,for some jets,there is only obvious emerging or cancellation.

sun:atmosphere,sun:activity,sun:magnetic topology

P144;

A

10.15940/j.cnki.0001-5245.2015.06.005

2015-03-05收到原稿,2015-04-11收到修改稿

?973項(xiàng)目(2011CB811403,2013CBA01503)、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11273055,11333007, 11103075)及中國科學(xué)院“宇宙結(jié)構(gòu)起源”B類先導(dǎo)專項(xiàng)(XDB09040202)資助

?hyk@ynao.ac.cn

?jlin@ynao.ac.cn