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宁静太阳三维模拟中的加速粒子束

太阳与恒星天体物理 2020-10-28 v3

摘要

观测与理论证据表明,在太阳大气中所有尺度的耀斑事件(从X级耀斑到纳耀斑)中都会产生加速粒子束。当前关于耀斑环中此类粒子的模型均假设孤立的一维大气。三维辐射磁流体力学代码可为加速粒子的建模提供更真实的环境。在此,我们提出一个在宁静太阳大气(从对流区到日冕)三维模拟背景下的粒子加速与传播简单模型。随后我们考察了粒子束引入的额外能量输运。与磁重联相关的粒子加速位置通过探测磁拓扑变化来识别。在每个位置,根据局部条件估计加速粒子分布参数。随后粒子分布沿磁场传播,并计算其与周围等离子体发生库仑碰撞导致的能量沉积。我们发现粒子束起源于分布于日冕中的广阔加速区。在到达过渡区时,它们汇聚并产生穿透色球层的强烈加热细束。在这些细束内,在过渡区底部以下,束加热始终主导传导加热。这表明即便在活动区之外,粒子束也在定性上改变了能量输运。

关键词

引用

@article{arxiv.2005.14483,
  title  = {Accelerated particle beams in a 3D simulation of the quiet Sun},
  author = {L. Frogner and B. V. Gudiksen and H. Bakke},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2005.14483},
  year   = {2020}
}

备注

Accepted for publication in A&A