太阳暗条纵向振荡摆模型的扩展与验证

暗条中的纵向振荡是太阳上的常见现象。这些振荡可用于推断纤维磁场的几何与强度。先前关于纵向振荡的理论研究做了两个简化假设：均匀重力与支撑磁通管上的半圆形凹陷。然而，重力并不均匀，且真实凹陷并非半圆形。为理解包含非均匀太阳重力对纵向振荡的影响，并探究摆模型在不同磁通管几何下的有效性，我们首先推导了描述等离子体沿磁通管运动并包含非均匀重力效应的方程，得到对原始摆模型的修正。我们还计算了本征模的完整数值解，并与新的摆近似进行比较。我们发现非均匀重力对摆模型引入了显著修正。我们还发现了一个截止周期，即纵向振荡的周期不能长于 167 分钟。此外，考虑不同管几何时，周期几乎仅取决于凹陷底部的曲率半径。我们得出结论：非均匀重力显著修正了摆模型。这些修正对暗条地震学十分重要，因为推断出的曲率半径与最小磁场强度值与旧模型有实质性差异。然而，我们发现修正后的摆模型相当鲁棒，对于非圆形凹陷仍然有效。