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日冕环横振荡 Kelvin-Helmholtz 不稳定性的解析模型

太阳与恒星天体物理 2019-01-30 v1

摘要

近期的数值模拟表明,由于环边界处的反向流动,日冕环横振荡易受 Kelvin-Helmholtz(KH)不稳定性影响。我们给出该现象的首个解析模型。将环边界处剪切运动最强的区域视为分隔时间周期反向流动的平直界面。为考虑扭曲管,界面一侧的磁场倾斜。我们证明界面处位移的演化由 Mathieu 方程支配,并利用该方程研究界面的稳定性。我们证明界面始终不稳定,且在某些条件下磁剪切可降低不稳定性增长率。磁剪切不能稳定界面这一结果,解释了数值上发现的磁扭转不能阻止振荡磁管边界处 KH 不稳定性发生的事实。我们还引入环 σ\sigma-稳定性的概念。若 KH 不稳定性增长时间大于扭结振荡的阻尼时间,则称横振荡环为 σ\sigma-稳定的。我们证明即便扭曲相对较弱的环也是 σ\sigma-稳定的。

关键词

引用

@article{arxiv.1901.06132,
  title  = {An Analytical Model of the Kelvin-Helmholtz Instability of Transverse Coronal Loop Oscillations},
  author = {Mihai Barbulescu and Michael S. Ruderman and Tom Van Doorsselaere and Robert Erdelyi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1901.06132},
  year   = {2019}
}