基于 GX Simulator 的数据约束太阳建模
太阳与恒星天体物理
2023-07-05 v1 天体物理仪器与方法
摘要
为便于研究太阳活动区与耀斑环，我们创建了一个建模框架，即自由分发的 GX Simulator IDL 软件包，其将三维磁体与等离子体结构同色球、过渡区及日冕的热模型与非热模型相结合。该软件包集成了可视化模型数据立方体、从中计算多波长发射图并将所得图像与观测定量比较的工具。其基于对象的模块化架构可运行于 Windows、Mac 及 Unix/Linux 平台，所提供的功能包括导入三维密度与温度分布模型，或为每一个体素指定数值定义的日冕或色球温度与密度或其分布。该应用集成了 FORTRAN 与 C++ 库，用于快速计算射电发射（自由—自由、回旋共振与回旋同步辐射发射），以及用 IDL 开发的软硬 X 射线与 EUV 代码。为便于模型创建，我们开发了全自动模型生成流水线，其下载所需的 SDO/HMI 矢量磁场数据以及（可选的）上下文 SDO/AIA 图像，执行势场或非线性无力场外推，以假设稳态或脉冲等离子体加热的参数化受热等离子体日冕模型填充磁场骨架，并生成受光球测量约束的色球非 LTE 密度与温度分布模型。该流水线生成的标准化模型可通过图形用户界面提供的一组交互工具进一步定制。在此我们描述 GX Simulator 框架及其应用。
引用
@article{arxiv.2301.00795,
title = {Data-Constrained Solar Modeling with GX Simulator},
author = {Gelu M. Nita and Gregory D. Fleishman and Alexey A. Kuznetsov and Sergey A. Anfinogentov and Alexey G. Stupishin and Eduard P. Kontar and Samuel J. Schonfeld and James A. Klimchuk and Dale E. Gary},
journal= {arXiv preprint arXiv:2301.00795},
year = {2023}
}