耀斑太阳活动区的霍尔磁流体力学与磁流体力学演化的比较
太阳与恒星天体物理
2022-02-16 v1
摘要
本研究将耀斑太阳活动区的霍尔磁流体力学（HMHD）与磁流体力学（MHD）数值模拟作为测试平台进行分析，同时将日冕阿尔文速度理想化为低两个数量级。HMHD支持更快的磁重联，并相比MHD在磁力线演化中展现出更丰富的复杂性。触发耀斑的磁重联通过辅以相关多波段观测的数值模拟加以探究。初始日冕磁场由光球矢量磁场的非无力外推构建。参与耀斑的磁结构被识别为一个磁通量绳，其上方覆盖的磁力线构成准分隔层（QSLs），并伴有一个三维零点和一条零线。与MHD模拟相比，HMHD模拟显示出磁通量绳及上方磁力线更高且更快的上升，并在日冕中更高处的QSL进一步重联。对于HMHD情形，磁力线的足点与观测吻合更好，耀斑带的中心部分位于色球层。此外，发现HMHD中磁力线呈圆形图案旋转，而MHD结果中未见此类旋转。有趣的是，等离子体也在共空间色球区域被观测到旋转，这使HMHD模拟更可信。基于上述一致性，HMHD模拟与观测吻合更好，从而开辟了一条探索的新途径。
引用
@article{arxiv.2112.01785,
title = {Comparison of the Hall Magnetohydrodynamics and Magnetohydrodynamics evolution of a flaring solar active region},
author = {Kamlesh Bora and Ramit Bhattacharyya and Avijeet Prasad and Bhuwan Joshi and Qiang Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.01785},
year = {2022}
}
备注
31 pages, 17 figures (accepted for publication in The Astrophysical Journal)