由近不可压缩磁流体与约化磁流体湍流模型的日冕环加热
太阳与恒星天体物理
2023-01-12 v1 等离子体物理
摘要
波与湍流在光球层之外的传输是日冕加热问题的核心。宁静太阳日冕中的湍流已基于近不可压缩磁流体（NI MHD）理论建模，以描述开放磁场区中低频湍流的传输。它描述了由磁毯驱动、并被来自下日冕的亚声速、亚阿尔文速流平流的耦合的多数准二维与少数 slab 分量的演化。本文中，我们将 NI MHD 湍流传输模型与太阳日冕的 MHD 模型耦合，以研究日冕环中的加热问题。在一个 realistic 基准日冕环问题中，我们发现日冕环可被 NI MHD 模型所描述的 MHD 湍流的传输与耗散加热至约 150 万 K。我们还发现多数二维分量与少数 slab 分量在日冕环加热中同等重要。我们将耦合 MHD/NI MHD 模型结果与约化 MHD（RMHD）模型进行比较。这些模型的一个重要区别在于：RMHD 求解小尺度速度与磁场涨落并获得与其演化相关的实际黏性/电阻耗散，而 NI MHD 演化涨落速度与磁场的标量矩并利用 MHD 湍流唯象论近似耗散。尽管模型间存在根本差异，其模拟结果却异常吻合，在日冕内给出几乎一致的加热率。
引用
@article{arxiv.2301.04319,
title = {Coronal Loop Heating by Nearly Incompressible Magnetohydrodynamic and Reduced Magnetohydrodynamic Turbulence Models},
author = {Mehmet Sarp Yalim and Gary P. Zank and Mahboubeh Asgari-Targhi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.04319},
year = {2023}
}
备注
23 pages, 6 figures, 1 table, The Astrophysical Journal, in press