磁场构型调制的大气重力波
太阳与恒星天体物理
2025-09-25 v1
摘要
大气重力波(AGWs)是由湍流对流驱动的浮力波,有助于低层太阳大气的动力学和能量传输。我们利用干涉二维光谱仪和太阳动力学天文台进行了高分辨率、多波长观测,以研究不同观测几何和磁场构型下 AGW 的行为。利用傅里叶谱分析计算相位差和相干谱,我们探测到传播 AGW 的特征,其携带能量向上运动的时间和空间尺度与理论、模拟和先前观测一致。尽管 AGW 的行为受到磁场构型(特别是磁场倾角)的调制,但这些效应在我们观测的 相位差图中并不高度可辨。在过滤以分离 AGW 区域后,我们计算了空间相干加权相位差图,并考察了作为场强和倾角函数的相干加权相位差分箱。我们的结果表明,AGW 在上层光球中中等至强的垂直取向磁场中受到有效抑制和/或反射,而在宁静区和横向磁场中则相当自由地传播。这些发现与使用 COBOLD 模拟的垂直 100 G 磁场一致。从三维磁流体动力学色散关系导出的模拟 相位差也与我们的上层光球 IBIS 诊断结果定性一致,进一步证实了磁场构型调制 AGW 传播。本工作展示了 AGW 作为磁震学诊断工具探测低层太阳大气平均磁场特性的潜力。
引用
@article{arxiv.2509.19847,
title = {Atmospheric Gravity Waves Modulated by the Magnetic Field Configuration},
author = {Oana Vesa and Julio Morales and Jason Jackiewicz and Gangadharan Vigeesh and Kevin Reardon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.19847},
year = {2025}
}
备注
to be published in ApJ