Figur 1 – Överst till vänster:Dynamiskt spektrum av övergångsskuren av typ II, där den vita streckade linjen indikerar den ungefärliga övergångstiden. Fyra horisontella svarta linjer indikerar de ögonblick då typ II-emissionerna avbildades, representerar varje delband. Svarta kryss indikerar de ögonblick då de drivande utsläppen av typ II avbildades, och den vertikala svarta linjen representerar de ögonblick då typ III-emissionerna avbildades. Nederst till vänster:En kombination av SDO/AIA, SOHO/LASCO/C2, och LOFAR-bilder som visar utbrottet av den förgrenade jetstrålen, de två CME-fronterna, och den uppenbara platsen för typ II-utsläppen (grönt kryss). Överst till höger:Avbildade Typ III-källor korrigerade för spridningsinducerade förskjutningar och associerade fel. Röda anteckningar illustrerar emissionsplatserna för olika frekvenser. Nederst till höger:Uppenbara platser för typ II-källor och tillhörande fel. Det blåa, orange, grön, och rosa färgscheman illustrerar enkelfrekvensbilderna vid 43,9, 42,1, 37,5, och 36,2 MHz, respektive. De drivande typ II-källorna är avbildade i grått. Kredit:Figur anpassad från Chrysaphi et al. (2020).
Typ II solcellsradioskurar tros vara exciterade av stötvågor. De är ofta kopplade till chocker som drivs av solutbrottshändelser som coronal mass ejections (CME) och solutbrott, och kännetecknas av en långsam drift från höga till låga frekvenser som tros reflektera hastigheten med vilken chocken fortplantar sig bort från solen. Stötexciterade emissioner som visar mycket liten eller ingen frekvensdrift är kända som "stationära typ II-skurar" (t.ex. Aurass et al. 2002). Stationära typ II-skurar tolkas ibland som avslutningschocker i solflammor (t.ex. Chen et al. 2019).
Nyligen, Chrysaphi et al. (2020) har för första gången rapporterat en typ II-skur som övergår mellan ett stationärt och drivande tillstånd (se figur 1), och diskuterade de möjliga mekanismerna som leder till övergången av typ II-skuren.
Radioemissionerna som presenteras i den aktuella studien presenterade flera intressanta aspekter bortom övergångstillståndet för typ II-skuren. Banddelning observerades under de stationära typ II-emissionerna på två olika men samtidigt platser (se figur 1). Intrigerande fina strukturer med både negativa och positiva frekvensdrifthastigheter identifierades också inom den stationära typ II-skuren. En typ III-skur som korsade de stationära typ II-utsläppen observerades också.
Vi använde LOFARs avbildningsfunktioner för att undersöka beteendet hos typ II-källorna innan, under och efter övergången från ett stationärt till ett drivande tillstånd. För det här syftet, Typ II-källorna avbildades vid frekvenser som representerade vart och ett av de fyra subbanden (se figur 1). En enda frekvens användes för varje delband för att eliminera effekterna av de frekvensberoende utbredningseffekterna, som spridning (se t.ex. Chrysaphi et al. 2018 och Kontar et al. 2019), och presentera källornas rena temporala rörelse under hela övergången. Ett hopp i typ II-källan identifierades vid tidpunkten för övergången från stationära till driftande tillstånd. Typ III-skuren avbildades över flera frekvenser och vid ett enda ögonblick. De relativa platserna för källor avbildade vid olika frekvenser korrigerades för den spridningsinducerade förskjutningen med hjälp av den enkla, analytisk metod härledd av Chrysaphi et al. (2018). Som visas i figur 1, det skedde plötsliga förskjutningar i vägen som angavs av Typ III-källorna. Dessa skiftningar inträffade vid frekvenser som sammanföll med frekvenserna för typ II-subbanden.
Figur 2 – Schematisk illustration av mekanismerna som genererar de observerade radioemissionerna. Kredit:Figur från Chrysaphi et al. (2020).
Vi undersökte multivåglängdsobservationer för att identifiera solaktiviteter som var spatialt och tidsmässigt relaterade till radioemissionerna. Ett jetutbrott observerades nära tidpunkten för radioutsläppen. Jetspiran delade sig i två komponenter som tros ha drivit två CME-fronter (se figur 1). Vi fann att en av de förgrenade jetkomponenterna producerade en streamer-puff CME (Bemporad et al. 2005), som var kopplat till radioutsläppen. Beskrevs först av Bemporad et al. (2005), streamer-puff CMEs är en mängd smala CMEs som sprider sig längs en streamer, blåsa upp den, men lämnar den intakt.
De mekanismer som vi tror genererade de observerade radioemissionerna presenteras schematiskt i figur 2. Jetutbrottet resulterar i en streamer-puff CME som fortplantar sig längs den redan befintliga streamern, såsom visas i figur 2 (a). När CME accelererar och bildar en chock (grön kurva), chocken samverkar med de öppna magnetfälten som bildar streamern, får streamern att genomgå en lokal expansion nära CME:s flanker, men ännu inte vid dess nos (Figur 2 (b)). Områden av chocken stoppas av samspelet med streamern, fungerar effektivt som en stående chock. Vi tror att i detta skede (Figur 2 (b)), tre nästan samtidiga handlingar äger rum:
Det sista steget (Figur 2 (c)) är när CME tvingar streamern att ge efter för dess expansion, även runt näsan på CME, möjliggör en smidig utbredning av CME längs streamern. Det är i detta ögonblick som området för chocken som stimulerar radioemissionerna övergår från en stående chock till en drivande chock, och streamerstrukturen som pulserade hoppar abrupt till en ny, stabilt läge, orsakar hoppet i de observerade typ II-källorna. CME fortsätter att expandera när den fortplantar sig bort från solen och den konstanta kompressionen mot streamern exciterar de drivande typ II-emissionerna (visas i rött, Figur 2 (c)).
