Eruzioni di Mini-Filamenti: Riflessioni di Marzo 2022
Uno studio analizza un'eruzione di mini-filamenti, migliorando la nostra comprensione dei fenomeni solari.
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Indice
I mini-filamenti sono piccole strutture che si trovano nell'atmosfera del Sole e possono eruttare, creando fenomeni interessanti. Anche se queste Eruzioni possono sembrare minori rispetto a eventi solari più grandi, hanno un ruolo significativo nella nostra comprensione della fisica solare. Recentemente, i ricercatori hanno usato strumenti di imaging avanzati per studiare un'eruzione di Mini-filamento avvenuta il 4 marzo 2022.
Cosa Sono i Mini-Filamenti?
I mini-filamenti sono strutture piccole e allungate di Plasma freddo che si trovano nell'atmosfera del Sole, di solito sopra aree dove i campi magnetici di polarità opposta si incontrano. Possono essere lunghi meno di 25 milioni di metri e durano tipicamente circa 50 minuti. Nonostante le loro dimensioni ridotte, le eruzioni di mini-filamenti avvengono frequentemente, con circa 6.000 eventi che si verificano ogni giorno.
Durante un'eruzione di mini-filamento, queste strutture possono interagire con i campi magnetici circostanti, portando a vari risultati, tra cui piccole espulsioni di massa coronale o brevi esplosioni di energia note come microflare.
Osservazioni dell'Eruzione
Il 4 marzo 2022, gli scienziati hanno scattato una serie di immagini ad alta risoluzione di un'eruzione di mini-filamento usando attrezzature avanzate a bordo di una navetta spaziale. Durante l'eruzione, sono apparse due fasce luminose di plasma sotto il mini-filamento in ascesa, mentre del materiale scuro eruttava verso l'esterno, creando un tipo di getto noto come jet blowout. Questo getto si è espanso mentre interagiva con bande magnetiche vicine, che sono strutture più grandi di plasma nell'atmosfera del Sole.
Man mano che il mini-filamento continuava a salire, sono stati osservati molti piccoli globuli luminosi di plasma muoversi lungo i loop post-eruzione verso la base del mini-filamento. Questi globuli viaggiavano a circa 100 chilometri al secondo e creavano un'area luminosa semicerchio, suggerendo che si stessero verificando alcune interazioni magnetiche.
Il Processo di Eruzione
Il processo di eruzione del mini-filamento coinvolge due fasi principali:
Riconnessione Interna: Questo avviene sotto il mini-filamento. Qui, i campi magnetici interagiscono, portando alla formazione di piccoli loop luminosi, noti come punti brillanti dei jet, che indicano che l'energia viene rilasciata in forma di calore.
Riconnessione Esterna: Man mano che il mini-filamento interagisce con i campi magnetici circostanti durante la sua eruzione, questa riconnessione esterna consente il trasferimento di materiali e energia magnetica dal mini-filamento alle regioni atmosferiche più grandi.
Questa successione di eventi aiuta a spiegare come le eruzioni dei mini-filamenti possano influenzare l'atmosfera solare più ampia.
Proprietà Termiche dell'Eruzione
Durante l'eruzione, gli scienziati hanno esaminato le caratteristiche termiche del plasma coinvolto. Hanno osservato le temperature delle diverse aree colpite dall'eruzione. Prima dell'eruzione, il plasma in queste aree era principalmente a temperature più basse. Tuttavia, durante l'eruzione, sono state rilevate temperature più elevate, indicando il rilascio di energia dovuta alla riconnessione magnetica.
Cinematica del Mini-Filamento
Il movimento del mini-filamento è stato monitorato da vicino. Inizialmente, saliva lentamente ma poi ha accelerato rapidamente. I ricercatori hanno tracciato la distanza e il tempo per seguire questa velocità. Comprendere la velocità e i cambiamenti nelle caratteristiche di movimento aiuta gli scienziati a confrontare fenomeni su piccola scala con eventi solari più grandi.
Il Ruolo dei Globuli nell'Eruzione
Una delle scoperte chiave dalle osservazioni è stata la presenza di globuli di plasma in rapido movimento espulsi dall'area in cui il mini-filamento interagiva con i loop circostanti. Questi globuli sono apparsi durante il momento dell'interazione e si sono mossi verso i punti di contatto del mini-filamento, suggerendo che sono legati alla riconnessione magnetica che si verificava nell'area.
Questi globuli sono stati visti muoversi a velocità significative ed erano più visibili in certi modi di imaging, indicando come le osservazioni ad alta risoluzione possano rivelare aspetti unici degli eventi solari.
Riepilogo delle Scoperte
Le osservazioni dell'eruzione del mini-filamento forniscono preziose intuizioni sulla meccanica degli eventi solari su piccola scala. Lo studio ha trovato che l'eruzione procedeva attraverso riconnessioni interne ed esterne, evidenziando i complessi processi che avvengono durante questi eventi.
La chiara rilevazione di globuli di plasma in rapido movimento aggiunge alla nostra comprensione di come funziona il magnetismo nell'atmosfera del Sole e del suo ruolo nel trasferimento di energia e materiali. Questi piccoli fenomeni, pur essendo di scala ridotta, possono avere implicazioni più ampie per la nostra comprensione della fisica solare e del suo impatto sul tempo spaziale.
Conclusione
Le eruzioni di mini-filamenti possono sembrare minori rispetto a eventi solari più grandi, ma sono fondamentali per capire i processi dinamici del Sole. Osservazioni come quella del 4 marzo 2022 forniscono dati critici che aiutano a costruire un quadro completo di come funzionano i campi magnetici e le dinamiche del plasma del Sole. Continuando a studiare queste eruzioni su piccola scala, gli scienziati possono raccogliere informazioni che potrebbero applicarsi a fenomeni solari più grandi, aiutandoci a prevedere e comprendere meglio l'attività solare.
Titolo: Evidence of external reconnection between an erupting mini-filament and ambient loops observed by Solar Orbiter/EUI
Estratto: Mini-filament eruptions are one of the most common small-scale transients in the solar atmosphere. However, their eruption mechanisms are still not understood thoroughly. Here, with a combination of 174 A images of high spatio-temporal resolution taken by the Extreme Ultraviolet Imager on board Solar Orbiter and images of the Atmospheric Imaging Assembly on board Solar Dynamics Observatory, we investigate in detail an erupting mini-filament over a weak magnetic field region on 2022 March 4. Two bright ribbons clearly appeared underneath the erupting mini-filament as it quickly ascended, and subsequently, some dark materials blew out when the erupting mini-filament interacted with the outer ambient loops, thus forming a blowout jet characterized by a widening spire. At the same time, multiple small bright blobs of 1-2 Mm appeared at the interaction region and propagated along the post-eruption loops toward the footpoints of the erupting fluxes at a speed of ~ 100 km/s. They also caused a semi-circular brightening structure. Based on these features, we suggest that the mini-filament eruption first experiences internal and then external reconnection, the latter of which mainly transfers mass and magnetic flux of the erupting mini-filament to the ambient corona.
Autori: Z. F. Li, X. Cheng, M. D. Ding, L. P. Chitta, H. Peter, D. Berghmans, P. J. Smith, F. Auchere, S. Parenti, K. Barczynski, L. Harra, U. Schuehle, E. Buchlin, C. Verbeeck, R. Aznar Cuadrado, A. N. Zhukov, D. M. Long, L. Teriaca, L. Rodriguez
Ultimo aggiornamento: 2023-03-28 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2303.16046
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2303.16046
Licenza: https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/
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