色球层磁重联：合并电流环的双流体模拟
天体物理学
2009-11-13 v1
摘要
目的：通过改变中性氢与质子的密度比、电离/复合系数、碰撞频率以及电流环的相对螺旋度，研究太阳色球层中两个电流环合并过程中的磁重联率。方法：使用新开发的双流体（离子 - 中性）数值代码对色球层进行了 2.5D 数值模拟。该代码基于人工风（Artificial Wind）格式开发，包含了离子 - 中性碰撞、电离/复合、热/电阻扩散以及碰撞/电阻加热效应。结果：研究发现，磁重联率强烈依赖于中性氢与质子的密度比；将该密度比增加一千倍会使磁重联率降低二十倍。这一结果表明，在离子（质子）与中性氢密度相当的上色球层，磁重联的进行速度显著快于中性氢密度超过离子密度一千倍的下色球层。包含电离/复合这一色球层中的重要物理效应会增加总重联磁通量，但不会改变磁重联率。离子 - 中性碰撞频率的降低会导致磁重联率小幅增加。未观察到两个电流环的相对螺旋度对磁重联率有任何显著影响。结论：合并电流环的磁重联率受到中性氢粒子存在的强烈影响。
引用
@article{arxiv.0804.2086,
title = {Chromospheric magnetic reconnection: Two-fluid simulations of coalescing current loops},
author = {P. D. Smith and J. I. Sakai},
journal= {arXiv preprint arXiv:0804.2086},
year = {2009}
}
备注
Accepted - A&A