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一种用于磁绳向爆发增能的磁图匹配方法

太阳与恒星天体物理 2022-09-14 v3

摘要

我们提出一种新的“螺度泵入”方法,用于使包含磁绳(MFR)的日冕平衡态增能直至爆发。我们通过对小尺度线系留的磁螺度脉冲进行一系列磁流体力学弛豫来实现这一点,其中每个脉冲通过适当重新缩放场的载流部分来模拟。整个过程是“磁图匹配”的,因为它不涉及光球边界处场法向分量的任何改变。我们将该方法应用于一个观测到的无力场位形进行演示,其 MFR 采用我们的正则化毕奥-萨伐尔定律方法建模。我们发现,尽管外场呈双极特征,MFR 爆发仍由两种重联过程维持。第一种我们称之为突破重联,类似于四极位形中的爆裂重联。它发生在包裹爆发 MFR 的电流层内的准分隔符处,并由光球线系留效应引起。第二种过程是经典的耀斑重联,发生在爆发 MFR 下方形成的垂直电流层内的第二个准分隔符处。两种重联过程与不稳定性 MFR 的磁力协同作用,推动其穿过上方环境场,它们的相互作用也可能与太阳耀斑等离子体中的热过程相关。所考虑的实例表明,我们的方法将有益于观测爆发事件的建模以及理想化磁位形中爆发的理论研究。

关键词

引用

@article{arxiv.2205.03982,
  title  = {A Magnetogram-matching Method for Energizing Magnetic Flux Ropes Toward Eruption},
  author = {Viacheslav S. Titov and Cooper Downs and Tibor Török and Jon A. Linker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2205.03982},
  year   = {2022}
}

备注

9 pages, 3 figures, new comments and references added, relative magnetic helicity calculated, fig. 2 modified, typos corrected, accepted to ApJ