长持续时间爆发耀斑的数据约束磁流体力学模拟
太阳与恒星天体物理
2021-09-29 v1
摘要
我们使用消息传递接口自适应网格细化多功能平流代码（MPI-AMRVAC）对 2011 年 6 月 21 日 01:18 UT 起始的 C7.7 级耀斑进行了零- 磁流体力学模拟。模拟的初始条件包含一个磁通绳，我们通过正则化 Biot-Savart 定律实现，其参数由太阳动力学天文台（SDO）上的大气成像组件（AIA）与双星太阳 terrestrial 关系天文台（STEREO）上的极紫外成像仪（EUVI）的观测约束。该数据约束初始态随后由 MPI-AMRVAC 中的磁摩擦模块松弛至无力场状态。进一步的时间演化模拟结果较好地再现了 SDO/AIA 94 A、304 A 与 STEREO/EUVI 304 A 观测所得的爆发特征。模拟的磁通绳具有与观测相似的爆发方向、高度范围与速度。特别地，通过依据暗条物质排空过程改变密度分布，再现了慢演化与快爆发两个阶段。我们的数据约束模拟还展现出其他优势，例如大视场（约 0.76 太阳半径）。我们研究了磁通绳的扭绞与覆盖场的衰减指数，发现在此事件中，磁束缚力与磁张力均充分弱于磁环力，从而允许磁通绳成功爆发。我们还发现异常电阻率在保持爆发磁通绳的正确形态方面是必要的。
引用
@article{arxiv.2106.15080,
title = {Data-constrained Magnetohydrodynamic Simulation of a Long Duration Eruptive Flare},
author = {Yang Guo and Ze Zhong and M. D. Ding and P. F. Chen and Chun Xia and Rony Keppens},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.15080},
year = {2021}
}
备注
25 pages, 7 figures, 1 table, accepted by ApJ