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测量日冕中电流的一种技术

天体物理学 2009-11-13 v2

摘要

描述了一种测量日冕中电流的技术。它利用通过日冕的斜视线上被观测的空间扩展性射电源的偏振测量。观测得到的是通过日冕中两条相邻视线之间的法拉第旋转测量差,称为{\em 微分法拉第旋转}。推导表明,微分法拉第旋转表达式与路径积分nBds\oint n \vec{B}\cdot \vec{ds}成正比,其中nn为等离子体密度,B\vec{B}为日冕磁场。积分沿日冕中闭合环路(安培环)进行。如果假设等离子体密度大致恒定,微分法拉第旋转与安培环内电流成正比。讨论了恒定密度近似的有效性,并给出两个测试案例,表明推断电流的误差在十几 percent 以内。该方法以 2003 年 8 月的射电源 3C228 的 Very Large Array (VLA) 观测为例。2003 年 8 月 16 日记录到一次微分法拉第旋转“事件”,估计该安培环内电流为 2.5×1092.5 \times 10^9 安培。8 月 18 日的较小事件给出约 2.3×1082.3 \times 10^8 安培的闭合电流。简要讨论了这些电流对日冕加热的意义。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0702438,
  title  = {A Technique for Measuring Electrical Currents in the Solar Corona},
  author = {Steven R. Spangler},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0702438},
  year   = {2009}
}

备注

Revised version of paper; accepted for Astrophysical Journal, vol 670, November 20, 2007