日冕喷流模拟中磁能与磁螺度的比较
太阳与恒星天体物理
2023-01-04 v1 等离子体物理
摘要
尽管自由/非势磁能是太阳日冕中任何活动现象的必要要素,但其作为爆发过程触发标志的作用仍不明确。基于将磁场唯一分解为势与非势分量,磁能与磁螺度也可均被唯一分解为两个量。利用两组可产生日冕喷流的构型三维 MHD 参数化模拟,我们比较了磁能与相对磁螺度的动力学。两组模拟具有相同的初始设置与线系泊底边界驱动剖面,但驱动时长不同。在一组模拟中,系统被充分驱动从而诱发螺旋喷流;然而喷流的生成明显延迟:在喷流最终诱发前经历了一段相对较低强度的重联阶段。在另一组参照模拟中,系统驱动时间较短,未产生喷流。正如预期,我们观察到产生喷流的模拟含有更高的非势能量与非势螺度。聚焦于驱动阶段结束至喷流生成之间的阶段,我们注意到磁能保持相对恒定,而磁螺度有显著演化。在此后驱动阶段,非势与总磁能之比略有下降,而螺度爆发指数显著上升。当系统处于该螺度爆发指数最高值时喷流生成,此指标在喷流生成阶段急剧下降。自由能亦下降,但在喷流生成时未出现任何峰值。
引用
@article{arxiv.2211.11265,
title = {Comparison of magnetic energy and helicity in coronal jet simulations},
author = {E. Pariat and P. F. Wyper and L. Linan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.11265},
year = {2023}
}
备注
19 pages, 7 Figures, accepted in Astronomy and Astrophysics