Examiner les éclaircissements EUV et leurs effets
Cette étude examine le comportement des éclaircies EUV et leurs réponses dans les données solaires.
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Table des matières
Les brightenings EUV, souvent appelés 'campfires', sont des événements petits mais importants qui se produisent dans les zones tranquilles du Soleil. Même s'ils semblent fréquents, beaucoup de questions demeurent à leur sujet, notamment sur leurs températures et leur comportement.
Dans cette exploration, on cherche à voir si des réponses peuvent être repérées dans la région de transition quand ces petits brightenings se produisent. On veut aussi savoir si les signaux qu'on observe correspondent à d'autres événements connus dans la région de transition, comme les Événements Explosifs (EE).
On a remarqué des brightenings EUV dans les données collectées par l'Imager Ultraviolets Extrêmes (EUI) de l'Orbiteur Solaire. Grâce à une méthode de détection, on a pu repérer ces brightenings dans des données collectées un jour particulier en mars. On a aussi analysé des images et des spectres obtenus par le Spectrographe d’Imagerie de la Région d'Interface (IRIS) pour vérifier s'il y avait des réponses dans la région de transition.
D'après nos observations, on voit que les brightenings EUV montrent des réponses différentes dans les données IRIS. Certains événements avaient des signes clairs dans les filtres spécifiques qu'on a utilisés, tandis que d'autres n'ont montré aucune réponse. Dans certains cas, l'intensité des signaux EUV a atteint son pic avant, pendant ou après les signaux d'IRIS. Cela suggère que la cause de ces brightenings pourrait ne pas être cohérente ; certains pourraient être influencés par une Activité Magnétique, tandis que d'autres pourraient ne pas l'être.
Les brightenings EUV sont utilisés pour décrire une variété de petits événements dans l'atmosphère solaire. Les raisons derrière ces brightenings peuvent différer, et il est nécessaire de mener plus d'études pour découvrir leur rôle dans des événements solaires plus larges, comme le chauffage de la couronne.
Contexte des Brightenings EUV
Des brightenings à petite échelle ont été observés dans toute l'atmosphère solaire, de la surface aux couches extérieures. Ce phénomène a été étudié pendant plus d'un siècle, d'abord reconnu sous une forme spécifique, maintenant appelée bombs d'Ellerman (EB). Depuis ce temps, de nombreux autres types de brightenings ont été rapportés, chacun avec des propriétés distinctes.
Le lancement de nouveaux satellites comme IRIS et l'Orbiteur Solaire a apporté de nouvelles perspectives sur ces brightenings. Les observations récentes ont clarifié notre connaissance concernant des événements comme les explosions IRIS et les brightenings EUV, améliorant notre compréhension de la façon dont l'énergie se libère dans l'atmosphère solaire supérieure. Les observations des deux satellites ont permis aux scientifiques de relier les brightenings observés dans différentes plages de température, éclairant ainsi les processus physiques derrière ces événements et leur relation avec le chauffage coronal.
L'EUI de l'Orbiteur Solaire a détecté des milliers de petits brightenings EUV dans des images du Soleil calme. Ces brightenings se produisent à des échelles spatiales très petites, même en dessous de ce que les données des satellites précédents pouvaient capturer. Malgré leur découverte récente, ces événements ont été étudiés en profondeur grâce à des observations et des simulations. Par exemple, en combinant les données de l'Observatoire de Dynamique Solaire (SDO) avec celles de l'Orbiteur Solaire, les scientifiques ont pu voir ces événements sous différents angles et rassembler plus d'informations sur leurs emplacements dans l'atmosphère solaire.
Objectif de cette Étude
Une zone qui n'a pas encore été pleinement explorée est de savoir si les brightenings EUV montrent des signes dans différentes parties de température de l'atmosphère solaire. Des études passées ont trouvé du plasma froid près de certains brightenings EUV, mais il reste incertain si tous les brightenings réagissent dans la région de transition. Si ces brightenings sont causés par une reconnexion magnétique, il est très probable qu'ils pourraient montrer des signes d'autres éruptions se produisant en même temps dans l'atmosphère solaire.
Dans cette étude, on vise à avancer notre connaissance des brightenings EUV en examinant les données collectées lors d'observations coordonnées de l'Orbiteur Solaire et d'IRIS. On veut voir s'il y a des signes de ces brightenings dans les températures de la région de transition et si ces signaux correspondent à ceux d'autres éruptions connues.
On commencera par introduire les données analysées dans cet article. Après cela, on présentera les résultats de notre analyse, suivis d'une brève discussion avant de conclure.
Collecte et Analyse des Données
Notre étude examine une zone de Soleil calme capturée par l'EUI en utilisant un filtre spécifique. Les observations ont été réalisées entre des moments précis en mars. Pendant cette période, la Terre était positionnée de manière à ce que la coordination avec des instruments au sol soit possible.
Les images capturées étaient vastes, avec une haute résolution, offrant des aperçus détaillés de la surface solaire. Le jeu de données avait une cadence spécifique, permettant une résolution temporelle correcte des événements observés. En téléchargeant et en traitant ces données de niveau 2, l'identification des brightenings EUV a été rendue possible grâce à un algorithme automatisé. Cet algorithme a facilité la conversion des données brutes en un format plus gérable tout en maintenant les détails spatiaux.
On a trouvé plusieurs régions dans la zone étudiée qui présentaient une activité de brightening EUV. Chaque région fournissait des preuves suffisantes pour comparer les caractéristiques avec les observations d'IRIS.
Brightenings EUV Étendus
On a commencé par examiner si des signes pouvaient être détectés dans la région de transition liés à des brightenings EUV étendus. On a identifié plusieurs événements, qui ont été détectés sur quelques minutes. Pendant notre analyse, on a tracé l'intensité du brightening EUV dans le temps, montrant des contours clairs des brightenings.
Dans un cas, un brightening EUV étendu a été observé, avec des réponses IRIS correspondantes vues dans le filtre SiIV, surtout après que le brightening EUV se soit produit. Bien que le filtre MgII n'ait montré aucune réponse significative, le filtre SiIV a fourni des aperçus intriguants sur le comportement de la structure étendue.
Pour d'autres événements, un schéma similaire est apparu où l'intensité a été observée à son pic dans des intervalles de temps spécifiques. Cela indique une possible séquence de changements d'énergie ou d'événements de chauffage se produisant dans l'atmosphère solaire.
Courbes de lumière et Modèles d'Intensité
Pour analyser les changements d'intensité au fil du temps associés aux brightenings EUV, on a créé des courbes de lumière qui résument les changements de luminosité dans les régions observées. Ces courbes de lumière ont révélé des modèles intéressants, y compris des scénarios où les signaux d'IRIS atteignaient leur pic avant, pendant, ou même après les activités de brightening EUV.
Dans certains cas, les réponses SiIV ont montré des augmentations d'intensité notables en corrélation avec le brightening EUV. Cependant, pour d'autres, le timing variait, suggérant une interaction plus complexe en cours.
Brightenings EUV Complexes
En plus des brightenings étendus, on a aussi identifié un comportement plus complexe dans certains brightenings EUV. Ceux-ci impliquaient plusieurs petits brightenings qui montraient des changements rapides dans l'intensité et la structure. Des observations détaillées ont révélé des motifs de brightening qui suggéraient une série de libérations d'énergie se produisant en succession rapide.
Les courbes de lumière de ces événements complexes indiquaient des comportements variés, certains pics apparaissant pendant les phases de déclin du brightening EUV. Cette complexité fait allusion à des processus intriqués se produisant dans l'atmosphère solaire pendant ces événements.
Brightenings EUV Sans Réponses IRIS
Malgré les connexions identifiées entre certains brightenings EUV et les réponses d'IRIS, il y avait des instances où aucune réponse claire ne pouvait être observée. Dans certaines régions, on a identifié des brightenings EUV qui semblaient substantiels mais ne produisaient aucun signe détectable dans les données d'IRIS.
Ces cas soulèvent des questions intéressantes sur la possibilité que certains brightenings se produisent dans des couches de l'atmosphère solaire qui sont trop chaudes pour que les filtres d'IRIS puissent les capturer efficacement. Cela pourrait signifier que le plasma a déjà atteint des températures supérieures à ce que les instruments d'IRIS peuvent détecter au moment où le brightening EUV se produit.
Résumé des Découvertes
En résumant nos découvertes, il est évident qu'il n'y a pas de réponse uniforme aux brightenings EUV tels qu'observés par IRIS. Alors que certains brightenings montraient des connexions claires avec les données de MgII et SiIV, d'autres manquaient de toute réponse détectable.
Notre analyse des courbes de lumière a indiqué des modèles d'augmentations d'intensité variés, suggérant que ces observations pourraient pointer soit vers des événements de chauffage en cours ou des emplacements où le plasma a refroidi. La complexité de ces résultats illustre la nature diversifiée des brightenings EUV et leurs liens potentiels avec divers phénomènes solaires.
Cette étude met en avant l'importance de poursuivre les observations et les analyses des brightenings EUV pour mieux comprendre leur rôle dans la dynamique solaire et leurs implications pour la compréhension de l'atmosphère du Soleil dans son ensemble. Les travaux futurs devraient se concentrer sur l'élargissement du jeu de données et l'affinement des techniques d'analyse pour découvrir plus sur ces événements solaires fascinants.
Titre: EUV brightenings in the quiet-Sun: Signatures in spectral and imaging data from the Interface Region Imaging Spectrograph
Résumé: Localised transient EUV brightenings, sometimes named `campfires', occur throughout the quiet-Sun. However, there are still many open questions about such events, in particular regarding their temperature range and dynamics. In this article, we aim to determine whether any transition region response can be detected for small-scale EUV brightenings and, if so, to identify whether the measured spectra correspond to any previously reported bursts in the transition region, such as Explosive Events (EEs). EUV brightenings were detected in a ~29.4 minute dataset sampled by Solar Orbiter's Extreme Ultraviolet Imager on 8 March 2022 using an automated detection algorithm. Any potential transition region response was inferred through analysis of imaging and spectral data sampled through coordinated observations conducted by the Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS). EUV brightenings display a range of responses in IRIS slit-jaw imager (SJI) data. Some events have clear signatures in the Mg II and Si IV SJI filters, whilst others have no discernible counterpart. Both extended and more complex EUV brightenings are found to, sometimes, have responses in IRIS SJI data. Examples of EUI intensities peaking before, during, and after their IRIS counterparts were found in lightcurves constructed co-spatial to EUV brightenings. Importantly, therefore, it is likely that not all EUV brightenings are driven in the same way, with some seemingly being magnetic reconnection driven and others not. A single EUV brightening occurred co-spatial to the IRIS slit, with its spectra matching the properties of EEs. EUV brightenings is a term used to describe a range of small-scale event in the solar corona. The physics responsible for all EUV brightenings is likely not the same and, therefore, more research is required to assess their importance towards global questions in the field, such as coronal heating.
Auteurs: C. J. Nelson, F. Auchère, R. Aznar Cuadrado, K. Barczynski, E. Buchlin, L. Harra, D. M. Long, S. Parenti, H. Peter, U. Schühle, C. Schwanitz, P. Smith, L. Teriaca, C. Verbeeck, A. N. Zhukov, D. Berghmans
Dernière mise à jour: 2023-06-08 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2306.05190
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2306.05190
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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