太阳风密度对正常与反极性日冕物质抛射演化的影响
太阳与恒星天体物理
2019-10-11 v1 空间物理
摘要
我们研究了以不同初速度抛射的正常与反极性 CME 的演化，并观测背景太阳风密度及其磁极性对其直至 1 AU 演化的影响。我们通过求解磁流体力学方程在径向拉伸网格上进行 2.5D 模拟，采用基于密度阈值的块自适应网格加密方案，以高分辨率追踪磁云与前沿弓激波的演化。本文讨论的所有模拟均使用相同的初始网格与数值方法。CME 内禀磁场的极性对其传播速度以及在朝向地球的演化过程中的形变与侵蚀有显著影响。我们量化了 CME 内禀磁场极性及背景太阳风密度对激波前沿与磁云到达时间的影响。我们确定了磁云的位置与传播速度，从而也确定了前沿激波阵面（即磁鞘区厚度）的脱体距离，以及磁云从太阳到地球演化过程中的形变与侵蚀。研究发现，在相同初始条件下，反极性 CME 比正常 CME 更快，但脱体距离更小。它们还具有更高的磁云长度、张开角与质量。合成卫星时间序列显示，激波幅度不受 CME 极性影响。然而，磁云的密度峰值依赖于极性，且在反极性 CME 情形下还依赖于背景太阳风密度。磁场 z 分量的幅度不受极性或太阳风密度的任一影响。
引用
@article{arxiv.1910.04680,
title = {Effect of the solar wind density on the evolution of normal and inverse coronal mass ejections},
author = {S. Hosteaux and E. Chané and S. Poedts},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.04680},
year = {2019}
}