连接太阳与太阳风：阿尔芬波情景下的首个2.5维自洽MHD模拟

太阳风源自高温稀薄的太阳日冕。早期利用1.5维模拟的研究表明，光球层产生的阿尔芬波通过非线性模式转换过程在日冕加热中起重要作用。为了同时理解日冕加热和太阳风加速的物理机制，将光球层到行星际空间的区域视为一个整体系统来考虑十分重要。我们首次进行了从光球层到行星际空间的2.5维自洽磁流体动力学模拟。我们仔细设置了球坐标下的网格点，以处理密度对比巨大的大气中的阿尔芬波，并成功模拟了由于表面对流运动而从高温太阳日冕流出的太阳风。足点运动沿着开放磁通量管激发阿尔芬波，这些波在非均匀介质中向上传播时经历波反射、从阿尔芬模式到慢模式的非线性模式转换以及湍流级联lica。这些过程导致阿尔芬波的耗散和太阳风的加速。研究发现，慢模式波耗散产生的激波加热在日冕加热过程中起基础性作用，而湍流级联和激波加热则驱动太阳风。