部分电离对太阳磁通量管中波传播的影响
太阳与恒星天体物理
2015-06-12 v1
摘要
观测表明,波在太阳大气中无处不在,可能对等离子体加热起重要作用。对日冕中波的研究通常基于完全电离等离子体的线性理想磁流体力学 (MHD)。然而,光球和色球中的等离子体仅是部分电离的。在此,我们在双流体模型中从理论上研究了部分电离对柱状磁通量管中 MHD 波传播的影响。我们导出了考虑中性粒子-离子碰撞效应和中性气体压强的广义色散关系。我们将中性粒子-离子碰撞频率作为任意参数。展示了横向扭折模式和慢磁声学模式的特定结果。我们发现,当中性粒子-离子碰撞频率远低于波频率时,波频率仅取决于电离流体的性质。对于太阳大气中典型的高碰撞频率,离子与中性粒子表现为单一流体,其有效密度对应于两种流体密度之和,有效声速为离子与中性粒子声速的平均值。MHD 波频率随之发生改变。在研究横向扭折波时可以忽略中性气体压强,但在一致描述慢磁声学波时必须将其纳入考虑。MHD 波因中性粒子-离子碰撞而衰减。当波频率与碰撞频率同量级时,衰减最为显著。在高碰撞频率下,慢磁声学波的衰减效率高于横向扭折波。此外,我们发现对于某些参数组合存在截止现象,导致波变为非传播。
引用
@article{arxiv.1301.5214,
title = {Effect of partial ionization on wave propagation in solar magnetic flux tubes},
author = {R. Soler and A. J. Diaz and J. L. Ballester and M. Goossens},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.5214},
year = {2015}
}
备注
Accepted for publication in A&A