利用MHD Bifrost模型在三维中检验日冕磁场重建工具
摘要
量化日冕磁场仍然是太阳物理学的核心问题。如今，日冕磁场常使用非线性无力场（NLFFF）重建来建模，其准确性尚未得到全面评估。在此，我们利用公开可用的完整辐射MHD模型的一个三维快照，对NLFFF重建工具（如π消歧义、光球场预处理和体积重建方法）进行了详细的检验。具体而言，我们从MHD模型中已知整个三维域中的磁场矢量，这使我们能够在三维模型体积中对恢复的磁场与真实磁场进行“逐体素”的比较。我们的测试表明，现有的π消歧义方法在以小尺度磁元为主的宁静太阳区域经常失败，而在活动区光球层和（甚至更好的）色球层则表现良好。光球磁场的预处理虽然确实产生了更接近无力场的边界条件，但也导致了磁场分量的某种有效“抬升”。这种“抬升”高度对于纵向和横向分量是不同的，这导致重建的磁数据立方体在绝对高度上存在系统误差。从实际活动区光球磁图出发进行的 extrapolation 没有这种系统误差，而其他度量指标与从预处理磁图进行的 extrapolation 相当。这一发现支持使用未经预处理的原始光球磁图进行 extrapolation。我们的测试进一步表明，从无力场色球边界进行的 extrapolation 产生的结果可测量地优于从光球边界进行的结果。
引用
@article{arxiv.1703.06360,
title = {Casting the Coronal Magnetic Field Reconstruction Tools in 3D Using MHD Bifrost Model},
author = {Gregory D. Fleishman and Sergey Anfinogentov and Maria Loukitcheva and Ivan Mysh'yakov and Alexey Stupishin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1703.06360},
year = {2018}
}
备注
Replaces the previous submission to fix minor errors in a few figures and Tables 12 and 14. No conclusion is affected by the identified errors. 26 pages, 18 Figures, 14 Tables; 6 animated Figures are published in the journal version