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反转磁场开关back能否起源于太阳低层大气?I. 开关back的形成机制

太阳与恒星天体物理 2021-04-28 v1

摘要

Parker 太阳探针任务近期重新发现嵌入太阳风流中的磁场反转(switchbacks)或偏转现象,引发了人们对这些 switchbacks 形成机制与起源建模的巨大兴趣。学界提出了若干生成情景,从低层太阳大气通过重联产生,到作为太阳风中湍流的体现等。本文利用三维磁流体力学(MHD)数值模拟,研究太阳低层大气中磁场 switchbacks 的一些潜在形成机制。模型为一个位于开放磁场区中的强磁通量管,旨在代表一个磁亮点向开放日冕磁场结构(如冕洞)的开放。模型由光球层中的不同等离子体流驱动,例如快速上射喷流,以及由涡旋运动或扭转振荡产生的剪切流。在所有考虑的情景中,我们均在对应于色球高度的区域观测到磁场 switchbacks 的形成。因此,强磁通量管足点周围的光球等离子体流似乎是太阳低层大气中磁场 switchbacks 形成的合适驱动因素。然而,在当前模型中,这些 switchbacks 似乎无法进入模拟的日冕高度。总之,基于所呈现的模拟,太阳风中测得的 switchbacks 不太可能起源于光球或色球动力学。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.03726,
  title  = {Could switchbacks originate in the lower solar atmosphere? I. Formation mechanisms of switchbacks},
  author = {Norbert Magyar and Dominik Utz and Robertus Erdélyi and Valery M. Nakariakov},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.03726},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted in ApJ