导致太阳爆发的黑子旋转活动区的数据驱动 MHD 模拟

太阳爆发是空间天气的主要驱动因素，理解在何种条件下会产生太阳爆发以及它们如何被触发对于空间天气预报至关重要。黑子绕其本影中心的旋转长期被认为是引发太阳爆发的一个重要条件。为揭示其潜在机制，我们在此对太阳活动区 NOAA 12158 中一个持续旋转数天并导致一次大爆发的较大黑子事件进行了数据驱动的磁流体力学模拟。从矢量磁图时间序列恢复出的光球速度被直接作为驱动流输入数值模型的底部边界。我们的模拟成功跟随了该活动区的长期准静态演化直至快速爆发，其磁场结构与观测到的日冕辐射一致，且模拟爆发的起始时间与观测相当吻合。对该过程的分析表明，通过黑子的连续旋转，日冕磁场被剪切并逐步产生垂直电流片，一旦电流片处发生快速重联，爆发即被瞬时触发，并从一个高度扭曲的磁通绳 originating from the eruption。该数据驱动模拟强调了磁重联是黑子旋转导致爆发的关键机制。