随机结构日冕等离子体中快磁声波脉冲的演化

磁流体动力学波与结构化等离子体相互作用，揭示了其中内部的磁结构和热结构，从而在太阳大气中具有日震学应用价值。我们在太阳大气中大尺度传播波的背景下，研究了快磁声波脉冲在随机结构等离子体中的演化。我们对快波脉冲在低-$\beta$等离子体中垂直于恒定磁场传播的情况进行了一维数值模拟，该等离子体具有跨磁场的随机密度分布。我们考虑了线性和非线性两种机制。我们研究了脉冲振幅和宽度的演化如何依赖于其初始值以及随机结构的参数。随机结构等离子体充当快磁声波脉冲的色散介质，导致振幅衰减和脉冲宽度展宽。在主脉冲通过后，等离子体中会出现次级传播快波和驻快波。线性和非线性脉冲的宽度演化均可很好地用线性函数近似；然而，窄脉冲可能出现零或负展宽。这是因为窄脉冲容易发生分裂，而宽脉冲通常偏离其初始高斯形状较少，并在主脉冲顶部形成波纹结构。线性脉冲几乎以恒定速率衰减，而非线性脉冲呈指数衰减。当随机介质的相关长度约为其初始脉冲宽度的一半时，脉冲与该介质的相互作用最为有效。建立快磁流体动力学（MHD）脉冲在高度结构化介质中传播的详细模型，证实了将 EIT 波解释为快磁声波的观点。快脉冲的演化为诊断太阳大气亚分辨丝状结构提供了一种新方法。