Detection of spike-like structures near the front of type-II bursts

Armatas, S.; Bouratzis, C.; Hillaris, A.; Alissandrakis, C. E.; Preka‐Papadema, P.; Moussas, X.; Mitsakou, E.; Tsitsipis, P.; Kontogeorgos, A.

doi:10.1051/0004-6361/201834982

Cited by 14 publications

(20 citation statements)

References 22 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Therefore, spike durations represent an upper limit for the energy release time. Spikes are observed in dynamic spectra either chaotically or grouped in clusters and in connection with either Type III (Tarnstrom & Philip 1972a;Guedel & Benz 1990;Shevchuk et al 2016;Melnik et al 2017), Type II (Karlicky 1984;Armatas et al 2019), or Type IV (McKim Malville et al 1967;Guedel & Benz 1990;Bouratzis et al 2016;Shevchuk et al 2016) solar radio bursts. Spikes are most abundant between ∼300 and 3000 MHz (Benz 1986).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

First Frequency-time-resolved Imaging Spectroscopy Observations of Solar Radio Spikes

Clarkson

Kontar

Gordovskyy

et al. 2021

ApJL

View full text Add to dashboard Cite

Solar radio spikes are short duration and narrow bandwidth fine structures in dynamic spectra observed from the GHz to tens of MHz range. Their very short duration and narrow frequency bandwidth are indicative of subsecond small-scale energy release in the solar corona, yet their origin is not understood. Using the LOw Frequency ARray, we present spatially, frequency, and time resolved observations of individual radio spikes associated with a coronal mass ejection. Individual radio spike imaging demonstrates that the observed area is increasing in time and the centroid positions of the individual spikes move superluminally parallel to the solar limb. Comparison of spike characteristics with that of individual Type IIIb striae observed in the same event show similarities in duration, bandwidth, drift rate, polarization, and observed area, as well the spike and striae motion in the image plane suggesting fundamental plasma emission with the spike emission region on the order of ∼10 8 cm, with brightness temperature as high as 10 13 K. The observed spatial, spectral, and temporal properties of the individual spike bursts are also suggestive of the radiation responsible for spikes escaping through anisotropic density turbulence in closed loop structures with scattering preferentially along the guiding magnetic field oriented parallel to the limb in the scattering region. The dominance of scattering on the observed time profile suggests the energy release time is likely to be shorter than what is often assumed. The observations also imply that the density turbulence anisotropy along closed magnetic field lines is higher than along open field lines.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

First Frequency-time-resolved Imaging Spectroscopy Observations of Solar Radio Spikes

Clarkson

Kontar

Gordovskyy

et al. 2021

ApJL

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Type II bursts usually last tens of minutes and are characterised by bands of emission slowly drifting to lower frequencies over time. They can often show a fine structure which sometimes has the appearance of fragmented, short duration and narrow-band bursts of emission (Armatas et al 2019). It is expected that this fragmentation is likely due to the associated shock wave propagating through inhomogeneous coronal plasma (Afanasiev 2009), however the exact nature of the inhomogeneity has rarely been explored.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Observations of shock propagation through turbulent plasma in the solar corona

Carley¹,

Cecconi²,

Reid³

et al. 2021

Preprint

View full text Add to dashboard Cite

<p>Eruptive activity in the solar corona can often lead to the propagation of shockwaves. In the radio domain&#160;the primary signature of such shocks are type II radio bursts, observed in dynamic spectra as bands of emission&#160;slowly drifting towards lower frequencies over time. These radio bursts can sometimes have inhomogeneous and fragmented&#160;fine structure, but the cause of this fine structure is currently unclear. Here we observe several type II&#160;radio bursts on 2019-March-20th using the New Extension in Nancay Upgrading LOFAR (NenuFAR), a radio interferometer observing between 10-85 MHz. We show &#160;that the distribution of size-scales of density perturbations associated with the fine structure of one type II follows a power law with a spectral index of -1.71, which closely matches the value of -5/3 expected of fully developed turbulence. We determine this turbulence to be upstream of the shock, in background coronal plasma at a heliocentric distance of ~2 R<sub>sun</sub>. The observed inertial size-scales of the turbulent density inhomogeneities range from ~62 Mm to ~209 km. This shows that type II fine structure and fragmentation can be due to shock propagation through an inhomogeneous and turbulent coronal plasma, and we discuss the implications of this on electron acceleration in the coronal shock.</p>

show abstract

“…Ωστόσο, για την λεπτή υφή των ραδιοεξάρσεων τύπου ΙΙ δεν υπήρχαν μέχρι τώρα σχετικές αναφορές στη βιβλιογραφία για εμφάνιση τέτοιων δομών εντός τους, εκτός από μια μελέτη για ένα μεμονωμένο φαινόμενο στη δεκαμετρική περιοχή (Chernov et al, 2007;Chernov, 2016). Η πρώτη σχετική αναφορά έγινε από εμάς (Armatas et al, 2019). Το παρόν κεφάλαιο βασίζεται στην παραπάνω δημοσίευση.…”

Section: εισαγωγήunclassified

“…Από τη μελέτη των δυναμικών φασμάτων του συνόλου των ραδιοεξάρσεων τύπου ΙΙ από τον ραδιοφασματογράφο ARTEMIS-JLS προκύπτει το συμπέρασμα ότι σημαντικός αριθμός τέτοιων δομών (spike-like structures) περιέχεται σε αρκετές από τις καταγεγραμμένες τύπου ΙΙ εξάρσεις. Η αιτία που δεν τις μετρήσαμε είναι ότι ενώ αυτές παρατηρούνται-αναγνωρίζονται στο Δομές Αιχμών στις Ραδιοεξάρσεις τύπου ΙΙ Πίνακας 5.5: Βασικές παράμετροι των δομών τύπου αιχμών που εντοπίστηκαν εντός των τύπου ΙΙ και σύγκριση με αντίστοιχες δομές (spike bursts) εντός ραδιοεξάρσεων τύπου IV (Armatas et al, 2019 Παρόλα αυτά η αντίστοιχη μέση διάρκεια κάθε αιχμής είναι 96 ms για τις δομές τύπου αιχμών στις τύπου ΙΙ και ελάχιστα μεγαλύτερη 100ms εντός των ραδιοεξάρσεων τύπου IV. Το αντίστοιχο σχετικό συχνοτικό εύρος είναι 1.7% (ΙΙ) και 2.0% (IV).…”

Section: αποτελέσματαunclassified

“…Οι αλυσίδες αυτές των εξάρσεων τύπου αιχμών τείνουν να ολισθαίνουν παράλληλα μεταξύ τους και παράλληλα στο μέτωπο στης αρμονικής εκπομπής της τύπου ΙΙ, γεγονός που μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι πιθανότατα να αντιστοιχούν σε διαφορετικές περιοχές του κρουστικού κύματος (Armatas et al, 2019). Πρόσφατα οι Magdalenić et al (2020) μελετώντας μια ραδιοέξαρση τύπου ΙΙ σε ένα φαινόμενο με δεδομένα από το LOFAR, εντόπισαν αντίστοιχες δομές (spikelike structures) σε συχνότητες χαμηλότερες από ότι η δική μας έρευνα.…”

Section: συμπεράσματαunclassified

See 1 more Smart Citation

Μελέτη Λεπτής Υφής Σε Ηλιακές Ραδιοεξάρσεις Τύπου ΙΙ Με Χρήση Ραδιοφασματικών Παρατηρήσεων

Armatas¹,

Αρματάς²

View full text Add to dashboard Cite

Οι ηλιακές ραδιοεξάρσεις και η λεπτή υφή που περιέχεται σε αυτές αποτελούν ένα πολύ χρήσιμο διαγνωστικό εργαλείο για την ερμηνεία των μηχανισμών εκπομπής, για τα χαρακτηριστικά της ραδιοπηγής και για τη δομή του μαγνητικού πεδίου. Η λεπτή υφή των ηλιακών ραδιοεξάρσεων περιλαμβάνει δομές πολύ μικρής διάρκειας και αντίστοιχου μικρού συχνοτικού εύρους. Η παρούσα διατριβή έθεσε ως στόχο τον εντοπισμό και την ανάδειξη δομών λεπτής υφής εντός των ραδιοεξάρσεων τύπου ΙΙ. Τα μετρικά μήκη κύματος αποτελούν το κύριο τμήμα αποτύπωσης των ραδιοεξάρσεων αυτού του τύπου στο ηλιακό στέμμα. Έτσι, οι συχνότητες παρατήρησης των δυο δεκτών (ASG-SAO) του ραδιοφασματογράφου ARTEMIS-J.L.S, που είναι εγκαταστημένος από το Πανεπιστήμιο Αθηνών στον δορυφορικό σταθμό του ΟΤΕ στις Θερμοπύλες, επιτρέπουν, μεταξύ άλλων, την καταγραφή των ραδιοεξάρσεων τύπου ΙΙ. Ιδιαίτερα το εύρος λειτουργίας (270-450 MHz) του υψηλής διακριτικής ικανότητας στον χρόνο (10 ms) δέκτη SAO, μας έδωσε μια προοπτική αναζήτησης πιθανών δομών λεπτής και υπέρ-λεπτής υφής εντός των ραδιοεξάρσεων τύπου ΙΙ. Ενώ στις ραδιοεξάρσεις τύπου IV έχουν καταγραφεί λεπτές υφές τύπου αιχμών εδώ και δεκαετίες, για πρώτη φορά εντοπίστηκαν και αναδείχτηκαν αντίστοιχες δομές εντός των ραδιοεξάρσεων τύπου ΙΙ. Διακρίναμε 6 φαινόμενα τα οποία καταγράφηκαν από το δέκτη SAO και υπολογίσαμε τα βασικά χαρακτηριστικά (διάρκεια, συχνοτικό εύρος και σχετικό ρυθμό ολίσθησης) των δομών τύπου αιχμών που αυτά περιέχουν. Παράλληλα επιτεύχθηκε ταυτοποίηση των εντοπισμένων αιχμών του ARTΕMIS/SAO μέσω των μονοδιάστατων και δισδιάστατων εικόνων του ραδιοηλιογράφου του Nançay (NRH) για ένα από τα επιλεγμένα φαινόμενα. Τα αποτελέσματα των μετρήσεων, μας έδωσαν μια πιο ολοκληρωμένη τριδιάστατη απεικόνιση των πολύ μικρών δομών, που συνοδεύτηκαν από μετρήσεις χαρακτηριστικών όπως η θέση, οι διαστάσεις και η μετατόπιση της ραδιοπηγής. Μέσω των παρατηρήσεων αυτών προέκυψαν ενδιαφέροντα συμπεράσματα για την προέλευση των αιχμών που εντοπίστηκαν καθώς και για τη δομή του μετώπου του ΜΥΔ κρουστικού κύματος και τους συσχετιζόμενους με αυτό, μηχανισμούς εκπομπής.

show abstract

Detection of spike-like structures near the front of type-II bursts

Cited by 14 publications

References 22 publications

First Frequency-time-resolved Imaging Spectroscopy Observations of Solar Radio Spikes

First Frequency-time-resolved Imaging Spectroscopy Observations of Solar Radio Spikes

Observations of shock propagation through turbulent plasma in the solar corona

Μελέτη Λεπτής Υφής Σε Ηλιακές Ραδιοεξάρσεις Τύπου ΙΙ Με Χρήση Ραδιοφασματικών Παρατηρήσεων

Contact Info

Product

Resources

About