日冕磁绳的数据驱动建模：从诞生到消亡
太阳与恒星天体物理
2023-10-31 v1 空间物理
摘要
磁绳是由内部电流产生的一束扭曲磁力线，负责太阳爆发并是地磁暴的主要驱动者。因此，开发能够捕捉磁绳从诞生到消亡整个演化的数值模型，以预测是否可能发生有害空间天气事件，至关重要。本文发展了一种数据驱动建模方法，将时间相关的磁摩擦方法与热力学磁流体力学模型相结合。我们的数值建模成功再现了观测到的一个磁绳的形成与束缚爆发，并揭示了观测背后的物理细节。关于活动区的长期演化，模拟结果表明由碰撞剪切导致的磁通量对消在磁绳形成中起关键作用，对应于磁自由能与螺度的显著增加。关于爆发阶段，磁绳在爆发过程中的形变会引起向下张力增加，从而抑制其进一步上升。该发现或可解释为何某些环向不稳定磁绳在大角度转动后导致失败爆发。此外，我们发现扭曲磁通量可在束缚爆发中积累，这将孕育后续的 eruptive flares（爆发耀斑）。
引用
@article{arxiv.2310.19617,
title = {Data-driven Modeling of a Coronal Magnetic Flux Rope: from Birth to Death},
author = {J. H. Guo and Y. W. Ni and Y. Guo and C. Xia and B. Schmieder and S. Poedts and Z. Zhong and Y. H. Zhou and F. Yu and P. F. Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.19617},
year = {2023}
}
备注
30 pages, 10 figures, Accepted for ApJ