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太阳黑子模拟中半影颗粒的视运动

太阳与恒星天体物理 2025-07-09 v1

摘要

背景。半影细丝明亮的头部——半影颗粒(PGs)——是热等离子体流上升到表面的表现。观测表明它们水平向太阳黑子本影移动或远离本影移动。近期对观测的分析表明,这种运动的方向与周围磁场的倾角有关。目标。利用辐射磁流体动力学代码MURaM模拟的太阳黑子半影进行分析,以获取PGs的典型物理条件,将其与周围条件进行比较,描述其空间分布,并研究其演化。方法。我们使用时间序列图像,这些图像在可见表面、次表层以及穿过模拟盒的垂直切面中映射了强度、温度、磁场矢量和速度矢量,以追踪PGs并在统计上和个案基础上比较PGs内部与周围的物理量。结果。模拟结果的统计分析提供了温度、磁场强度和倾角、垂直速度及其随距黑子中心径向距离变化的平均值。我们发现,在比较PGs内外磁场倾角时,具有相反运动方向的模拟PGs之间存在细微差异。案例研究通过电影记录表明,某些PGs的倾角差异和运动方向可能在其生命周期中发生变化,且表面层的湍流为PGs的视运动引入了一定的随机性。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.09504,
  title  = {Apparent motion of penumbral grains in a sunspot simulation},
  author = {Michal Sobotka and Markus Schmassmann},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.09504},
  year   = {2025}
}

备注

11 pages, 9 figures, 15 online figures, and 11 online videos. Accepted for publication in Astronomy & Astrophysics