具有热环顶X射线源的耀斑中随时间变化的局域重联能量释放与加热的定量模型
太阳与恒星天体物理
2011-06-21 v1
摘要
我们提出了一个关于2004年2月26日耀斑中通过磁重联储存并释放的磁能的定量模型。这个由RHESSI和TRACE良好观测到的耀斑，仅在短暂的早期阶段显示出非热电子的证据。在能量释放的主要时期，耀斑环顶上方存在一个发射热轫致辐射的超热（温度>30 MK）等离子体。我们的模型描述了通过局域、瞬态磁重联对这样一个源进行加热和压缩的过程。它是Petschek模型的三维推广，其中重联后的阿尔文速度回缩驱动平行于磁力线的超声速入流，形成激波，加热、压缩并约束一个环顶等离子体塞。约束入流提供了比类似大小和温度的自由膨胀或传导冷却等离子体更长的寿命。跨电流片的连续瞬态局域重联事件的叠加，产生了一个看似持久的局域高温发射源。源的温度在观测一致的时间尺度上平滑下降，远长于单个等离子体塞的冷却时间。由无序的小等离子体塞集合构成，该源无需具有稳态重联模型所预测的相干喷流状结构。这个新模型预测的温度和发射度与2004年2月26日的观测一致。此外，发现耀斑释放的总能量与模型预测大致相符。在任何时刻，只有一小部分释放的能量出现在超热源中，但在耀斑过程中，大约四分之一的耀斑能量被重联激波热化。所有能量被推测最终出现在温度较低（<20 MK）的耀斑后环中。
引用
@article{arxiv.1106.3572,
title = {A Quantitative Model of Energy Release and Heating by Time-dependent, Localized Reconnection in a Flare with a Thermal Loop-top X-ray Source},
author = {D. W. Longcope and A. C. Des Jardins and T. Carranza-Fulmer and J. Qiu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1106.3572},
year = {2011}
}