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Cientistas revelam fonte de fluxos supersônicos em manchas solares
Nos espectros IRIS, os SDs são frequentemente observados como picos de emissão secundária fortemente desviados para o vermelho com uma velocidade de cerca de 100 km/s, e duram pelo menos várias horas.
Por Li Yuan - 06/04/2022


Fig. 1. SDs de manchas solares detectadas durante a varredura IRIS Raster e seus eventos de chuva coronal associados. Crédito: Chen Hechao

Os fluxos descendentes supersônicos (SDs) da região de transição solar são fluxos de massa descendente em direção às manchas solares. Este fenômeno geralmente existe acima da maioria das manchas solares. Nos espectros IRIS, os SDs são frequentemente observados como picos de emissão secundária fortemente desviados para o vermelho com uma velocidade de cerca de 100 km/s, e duram pelo menos várias horas.

Como esses SDs de longa duração se formam e quais mecanismos são responsáveis ​​por seu suprimento de massa substancial e estável, permaneceu incerto desde sua descoberta na década de 1980. Recentemente, o Dr. Li Leping dos Observatórios Astronômicos Nacionais da Academia Chinesa de Ciências (NAOC) e seus colaboradores forneceram novas pistas para essas questões não resolvidas. Eles propuseram que os SDs se originam do resfriamento e condensação do plasma coronal quente em mergulhos magnéticos facilitados pela reconexão magnética .

Seu estudo foi publicado na Astronomy & Astrophysics em 15 de março.

Empregando observações conjuntas de um telescópio solar chinês baseado em terra, o New Vacuum Solar Telescope (NVST) e vários satélites, incluindo SDO, STEREO e IRIS, os pesquisadores investigaram uma série de SDs da região de transição no NOAA AR 12740 e suas atividades coronais associadas . "Nós rastreamos claramente a formação de um evento SD quase constante pela primeira vez", disse o Dr. Chen Hechao da Universidade de Pequim, o primeiro autor do estudo.

Imagens ultravioletas extremas de dupla perspectiva (EUV) revelaram que esses SDs se originam do resfriamento e condensação do plasma coronal em mergulhos ao longo de um sistema de circuito fechado de grande escala que conecta a mancha solar e uma região remota. Nos mergulhos, a chuva coronal repetida se forma e flui continuamente ao longo desses loops em direção à mancha solar, resultando em um evento SD da região de transição.

"Estas observações conjuntas de dupla perspectiva de vários telescópios nos fornecem uma oportunidade muito valiosa para rastrear diretamente a origem coronal desses SDs", disse o professor Tian Hui da Universidade de Pequim, um dos autores correspondentes do estudo.

Com base em observações de imagem e extrapolações de campo magnético, os pesquisadores propuseram um cenário de condensação coronal facilitado por reconexão para a formação de SD. Nesse cenário, os mergulhos se formam lentamente por meio da reconexão entre dois conjuntos de loops com polaridades opostas. O plasma coronal nos mergulhos esfria e condensa rapidamente através da instabilidade térmica. Nesse processo, os materiais condensados ​​se acumulam como uma proeminência transitória nos mergulhos e, assim, formam um reservatório de massa disponível para alimentar um fluxo de chuva de longa duração.
 
“À medida que a chuva drena persistentemente para a mancha solar ao longo de diferentes trajetórias em estruturas semelhantes a funil, ou seja, plumas de manchas solares, o efeito de funil dessa geometria remodela ainda mais a chuva aglomerada na altura coronal em uma mais alongada e semelhante a um riacho ao atingir o atmosfera mais baixa", disse o Dr. Chen. "Isso leva aos SDs quase estáveis."

"Este trabalho mostra uma nova aplicação estendida de nosso cenário anterior de condensação coronal facilitada por reconexão que foi inicialmente proposto para a formação de chuva coronal", disse o Dr. Li, o outro autor correspondente do estudo.

A drenagem da chuva coronal e seus SDs resultantes duram mais de duas horas, indicando um suprimento de massa substancial pela condensação coronal. No mergulho, a massa total de condensação e a taxa de condensação foram calculadas. Eles são realmente grandes o suficiente para sustentar esse evento SD de longa duração. "As SDs, portanto, desempenham um papel importante no ciclo de massa cromosfera-corona da atmosfera das manchas solares ", disse o Dr. Li.

 

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