Impact of small-scale reconnection events on the solar atmosphere

Magnetisk spleising er en grunnleggende fysisk prosess der den magnetiske topologien omorganiseres og magnetisk energi omdannes til andre energiformer som varme og akselerasjon av partikler. Vår nærmeste stjerne, Solen, gir en unik mulighet til å fremme vår forståelse av prosessen og fysikken bak magnetisk spleising fordi Solen har forhold som ikke kan reproduseres i laboratorier på jord. Magnetisk spleising er den grunnleggende mekanismen som driver de fleste dynamiske hendelser i solatmosfæren. I de lavere delene i solatmosfæren kan magnetisk spleising observeres som såkalte Ellerman bomber. Disse “bomber” kan ha størrelser på noen få hundre kilometer. Nyere observasjoner har vist at disse Ellerman bombene forekommer på soloverflaten i mye høyere antall enn man trodde tidligere. Målet med dette prosjektet er å forstå opprinnelsen og dannelsen av Ellerman bomber i magnetisk inaktive områder (det vi kaller rolig sol) og utforske deres innvirkning på solatmosfæren. Vi planlegger å oppnå dette målet ved å kombinere observasjoner fra teleskoper i rommet og på bakken, og ved å sammenligne observasjoner med data fra numeriske modeller av solatmosfæren. Observasjonene vil bli innhentet gjennom koordinerte observasjonskampanjer med NASAs Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) satellitt og det svenske solteleskopet på La Palma. Forståelse av påvirkningen av disse Ellerman bombene på solatmosfæren kommer fra sammenligning av disse observasjonene med syntetiske observasjoner beregnet med avanserte simuleringer av solatmosfæren.

Magnetic reconnection is a fundamental physical process in which the magnetic topology is rearranged and magnetic energy is converted to kinetic energy, thermal energy, and particle acceleration. Our closest star, the Sun, provides unique opportunity to advance our understanding of the process and physics of magnetic reconnection because it harbours scales and conditions that cannot be reproduced in Earth laboratories. For most dynamic and transient events in the solar atmosphere, magnetic reconnection is the fundamental driving mechanism. In the lower solar atmosphere, sites with magnetic reconnection can be observed as so-called Ellerman bombs. Recent high-resolution observations have shown that these Ellerman bombs occur on the solar surface in much higher numbers than thought before. The central objective of this project is to understand the origin and formation of Ellerman bombs in the quiet Sun and explore their role in the energy and mass transport from the lower to the upper solar atmosphere. We plan to achieve this goal by a two-fold approach: by combining high resolution observations (spatially, temporally, and spectrally) from space-borne and ground-based telescopes, and by comparison of observational data with large-scale, realistic, 3D numerical models of the solar atmosphere. The observations will be acquired through coordinated campaigns with the Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) satellite and the Swedish 1-m Solar Telescope on La Palma. Insight on the impact of these Ellerman bombs on the solar atmosphere will come from comparison of these observations with synthetic observables calculated with advanced 3D non-LTE radiative transfer codes from radiative magneto-hydrodynamic simulations of the solar atmosphere.