磁绳的有限振幅横向振荡
太阳与恒星天体物理
2018-03-15 v1
摘要
本文采用 Kolotkov 等人 2016 年提出的模型，研究了以磁绳表示的宁静日珥的横向振荡中有限振幅的效应。我们考虑了由二次非线性支配的弱非线性情形，并分析了完全非线性的运动方程。我们将日珥视为位于光球层上方的一条有质量的线电流，通过洛伦兹力与磁化的下凹环境发生相互作用。在此概念中，磁下凹由位于光球层的两个外部电流源产生。研究发现，有限振幅的水平与垂直振荡之间存在强烈的耦合。当振幅较大且驱动方向与水平轴之间的夹角较小时，耦合更为显著。振荡的空间结构表现为类利萨茹曲线，在共振情形下（即垂直模式频率为水平模式频率的两倍时）呈现沙漏形的极限环。研究揭示了日珥的亚稳态平衡，该平衡对小振幅位移是稳定的，而当振幅超过阈值时则变为水平不稳定。本文还解析推导并分析了最大振荡振幅。典型的振荡周期由振荡振幅、日珥电流、其质量与在光球层上方的位置以及磁下凹的参数决定。有限振幅的主要新效应是水平与垂直偏振横向振荡的耦合（即缺乏简单的椭圆偏振状态）以及日珥亚稳态平衡的存在。
引用
@article{arxiv.1803.05195,
title = {Finite amplitude transverse oscillations of a magnetic rope},
author = {Dmitrii Y. Kolotkov and Giuseppe Nistico and George Rowlands and Valery M. Nakariakov},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.05195},
year = {2018}
}