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日冕中太阳日珥振荡的三维数值模拟

太阳与恒星天体物理 2020-01-22 v1

摘要

太阳日珥中的振荡是一种频繁现象,并已成为许多研究的主题。迄今为止,尚未完全理解驱动这些振荡及其衰减的机制。我们在帘状日珥的三维模型中数值研究横向和纵向振荡的周期性与阻尼。我们使用高阶有限差分 Pencil Code 进行了一组垂直、横向和纵向振荡的数值模拟。我们求解了理想磁流体动力学(MHD)方程,参数范围广泛,包括日珥的宽度和密度,以及日冕的磁场强度(B)。我们研究了诱导振荡的周期性和衰减。我们发现,纵向振荡可用摆模型拟合,其恢复力为沿磁场方向重力的分量,但压力梯度等其他机制也可能对运动有贡献。另一方面,横向振荡受磁力作用。参数化调查的分析表明,与观测研究一致,振荡周期(P)随日珥宽度增加而增大。对于横向振荡,我们得到 P 随密度增大而增大、随 B 增大而减小。对于纵向振荡,我们也发现 P 随密度增大而增大,但不随 B 变化。通过分析速度分布并计算阿尔文连续谱模,研究了横向振荡的衰减。我们得出结论,共振吸收是主要原因。纵向振荡的阻尼源于某种剪切数值粘性。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.03930,
  title  = {3D numerical simulations of oscillations in solar prominences},
  author = {A. Adrover-González and J. Terradas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.03930},
  year   = {2020}
}