确定太阳闪变磁重联的三维动力学
太阳与恒星天体物理
2025-10-09 v2 等离子体物理
空间物理
摘要
太阳闪变是由存储的磁能转化为Bulk运动、等离子体加热和粒子加速所导致的重大太空天气事件。虽然标准闪变模型在解释闪变观测的关键形态特征方面已取得极大成功,但能量释放的许多方面仍未被充分理解。特别是,闪变电流板的湍流三维结构被认为在快速重联、粒子加速和突发动力学中发挥重要作用。虽然对磁场在气晕中动力学的直接诊断仍然极具挑战性,但从闪变闪带(flare ribbons)处获取的丰富信息可能为我们提供线索。值得注意的是,近期的太阳成像观测揭示了闪变闪带细节结构的多样性,这暗示了对应于重联区域的复杂性。我们present对一次喷发性闪变的高分辨率三维MHD模拟,并描述了将细尺度闪带特征解释为电流板动力学的努力。在我们的模型中,电流板由众多称为plasmoid(磁重联体)的有序磁结构所构成。我们通过生成场线长度图(L图)的时间序列,并识别出作为闪变重联事件的突然缩短,从而为闪带构建了一个模型类比。从而我们展示了plasmoid在类比闪带前端的瞬时“螺旋”印记,其形态与观测到的细节结构一致。我们讨论了这些结果对解释SolO、IRIS和DKIST观测中闪变能量释放的意义。
引用
@article{arxiv.2504.00913,
title = {Determining the 3D Dynamics of Solar Flare Magnetic Reconnection},
author = {Joel T. Dahlin and Spiro K. Antiochos and Peter F. Wyper and Jiong Qiu and C. Richard DeVore},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.00913},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in ApJ. Added Figure 9, expanded discussion of ribbon feature scaling (section 6.2)