Astrofísicos revelan la fuente de los flujos descendentes supersónicos en las manchas solares


Los flujos descendentes supersónicos (SD) de la región de transición solar son flujos de masa descendentes que caen hacia las manchas solares. Este fenómeno existe comúnmente por encima de la mayoría de las manchas solares. En los espectros IRIS, las SD se observan a menudo como picos de emisión secundaria fuertemente desplazados hacia el rojo con una velocidad de alrededor de 100 km/s, y duran al menos varias horas.

Fig. 1. SD de manchas solares detectadas durante el escaneo IRIS Raster y sus eventos de lluvia coronal asociados. Crédito: Chen Hechao

Cómo se forman estos SD de larga duración y qué mecanismos son responsables de su suministro masivo estable y sustancial, no quedó claro desde su descubrimiento en la década de 1980. Recientemente, el Dr. Li Leping de los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China (NAOC) y sus colaboradores han proporcionado nuevas pistas para estas preguntas sin resolver. Propusieron que las SD se originan a partir del enfriamiento y la condensación de plasma coronal caliente en inmersiones magnéticas facilitadas por la reconexión magnética.

Su estudio fue publicado en Astronomy & Astrophysics el 15 de marzo.

Empleando observaciones conjuntas de un telescopio solar chino basado en tierra, el New Vacuum Solar Telescope (NVST) y varios satélites, incluidos SDO, STEREO e IRIS, los investigadores investigaron una serie de SD de regiones de transición en NOAA AR 12740 y sus actividades coronales asociadas. . «Seguimos claramente la formación de un evento SD cuasi-estable por primera vez», dijo el Dr. Chen Hechao de la Universidad de Pekín, el primer autor del estudio.

Las imágenes ultravioleta extrema (EUV) de doble perspectiva revelaron que estas SD se originan a partir del enfriamiento y la condensación del plasma coronal en inmersiones a lo largo de un sistema de circuito cerrado a gran escala que conecta la mancha solar y una región remota. En las inmersiones, se forma lluvia coronal repetida y fluye continuamente a lo largo de estos bucles hacia la mancha solar, lo que da como resultado un evento SD de región de transición.

Fig. 2. Un posible escenario para la formación de condensación coronal facilitada por la reconexión y sus SD casi constantes inducidas a partir de las observaciones, el diagrama esquemático y el modelo PFSS. Crédito: Chen Hechao

«Estas observaciones conjuntas de perspectiva dual de múltiples telescopios nos brindan una oportunidad muy valiosa para rastrear directamente el origen coronal de estos SD», dijo el profesor Tian Hui de la Universidad de Pekín, uno de los autores correspondientes del estudio.

Sobre la base de las observaciones de imágenes y las extrapolaciones del campo magnético, los investigadores propusieron un escenario de condensación coronal facilitado por la reconexión para la formación de SD. En este escenario, las caídas se forman lentamente a través de la reconexión entre dos conjuntos de bucles con polaridades opuestas. El plasma coronal en las inmersiones luego se enfría rápidamente y se condensa a través de la inestabilidad térmica. En este proceso, los materiales condensados se acumulan como una prominencia transitoria en los buzamientos y, por lo tanto, forman un depósito de masa disponible para alimentar un flujo de lluvia de larga duración.

«A medida que la lluvia se drena persistentemente en la mancha solar a lo largo de diferentes trayectorias en estructuras similares a embudos, es decir, penachos de manchas solares, el efecto de embudo de esta geometría remodela aún más la lluvia grumosa en la altura coronal en una más alargada y similar a un arroyo cuando llega a la parte superior». atmósfera inferior», dijo el Dr. Chen. «Esto conduce a las SD cuasi-estables».

«Este trabajo muestra una nueva aplicación extendida de nuestro escenario anterior de condensación coronal facilitada por la reconexión que se propuso inicialmente para la formación de lluvia coronal», dijo el Dr. Li, el otro autor correspondiente del estudio.

El drenaje de la lluvia coronal y sus SD resultantes duran más de dos horas, lo que indica un suministro de masa sustancial por parte de la condensación coronal. En el baño se calculó la masa total de condensación y la tasa de condensación. De hecho, son lo suficientemente grandes como para sostener este evento SD de larga duración. «Por lo tanto, las SD juegan un papel importante en el ciclo de masa de la cromosfera-corona de la atmósfera de las manchas solares», dijo el Dr. Li.

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