面向 $\beta>0$ 等离子体的Titov-Démoulin型爆发事件发生器

我们给出了由位于有限厚度环向细丝内部的规定电流分布所产生的磁场的精确解析解。这些解用环向函数表示，环向函数是对勒让德函数的修正。应用于太阳日冕中扭曲环向电流环的MHD平衡时，Grad-Shafranov方程被分解为一个描述抵抗其自身电流箍缩效应的平衡构型的解析解，以及一个用于平衡环向力外部箍束场的近似解。我们的解可用于日冕物质抛射的数值模拟。当叠加在背景太阳日冕磁场上时，通过施加磁通量抵消来减弱箍束场，可使扭曲电流环构型的多余磁能变得不稳定。这种伴随膨胀磁通量绳形成的失稳是Titov & Démoulin (1999)爆发事件发生器的典型特征。所提出模型的主要新特点为：(i) 细丝内充满具有有限质量和能量的有限 $\beta$ 等离子体；(ii) 该模型描述一种由于箍束磁场拱的磁重联而自发爆发的平衡解；(iii) 存在将模型参数与所得CME的渐近速度和总质量联系起来的解析表达式，提供了一种将模拟CME属性与多点日冕仪观测相关联的途径。