太阳活动区中的电流分布

关于太阳活动区中的电流是否被中和这一问题，长期以来一直存在争论。也就是说，连接活动区极性的主（或直接）日冕电流是否被总数值相等且方向相反的屏蔽（或返回）电流所包围。理论与观测对这一问题尚未给出完全确切的结论，而令人惊讶的是，数值模拟几乎未被用于探讨该问题。在此，我们通过考虑一个三维磁流体动力学模拟，即一个光球下方的电流中和磁通量绳进入太阳大气的浮现过程，量化了双极活动区形成期间电流的演化。我们发现，与显著的磁通量开始向日冕浮现同步，电流中和出现了强烈偏离，并伴随着活动区极性反转线沿线显著磁剪切的发展。在该区域形成且磁通量浮现停止后，区域中心的强磁场仅由直接电流连接，且总直接电流数倍于总返回电流。这些结果表明，作为日冕物质抛射和耀斑主要来源的活动区，在诞生时便带有可观的净电流，这与近期的观测相一致。此外，它们支持了采用包含此类电流的喷发前磁场的喷发模型。