面向地球的 CMEs 运动学与体积演化协同演化研究
太阳与恒星天体物理
2026-05-05 v1
摘要
虽然晕炎关联 CMEs 通常显示出晕炎 X 射线通量与 CME 运动学之间的强关联，但其体积演化及其与运动学和晕炎活动的关系仍较少被探讨。本研究利用来自 STEREO-A、STEREO-B 和 SOHO 的多视角观测，对十个面向地球的晕炎关联 CMEs 进行体积和运动学的联合演化分析。我们采用 Graduated Cylindrical Shell (GCS) 模型对 CME 流绞进行三维重建，推导其几何参数。我们发现 CME 总体积随领先边缘高度呈幂律关系，不同结构成分的膨胀率各不相同，椭球形前端的膨胀速度快于圆锥形腿部。此外，体积演化遵循多相模式：初始的过度膨胀，随后膨胀率逐渐减缓，最终在更大的日晕距离处达到饱和。这与已为人所知的 CME 运动学三相演化相似。值得注意的是，体积随时间的二阶导数与 CME 加速度以及关联晕炎的 GOES 软 X 射线通量之间存在显著的时序相关性。这项工作首次报告了体积演化与晕炎时序之间的这种对应关系，凸显了晕炎能量释放在支配 CME 膨胀动力学中的作用。我们的发现激励进一步研究磁重联与 CME 体积演化在日冕中的耦合机制。
引用
@article{arxiv.2605.02828,
title = {A study of the kinematic and volumetric co-evolution of Earth-directed CMEs},
author = {Ashutosh Pattnaik and Nat Gopalswamy and Ranadeep Sarkar and Hong Xie and Sachiko Akiyama and Grzegorz Michalek},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.02828},
year = {2026}
}
备注
Accepted for publication in the Astrophysical Journal