耀斑重联驱动的太阳表面磁场与洛伦兹力变化

在爆发耀斑期间，矢量磁图显示太阳光球中极性反转线周围的水平磁场增强且洛伦兹力向下。此类行为常与会缩猜想相关联，并被解释为喷发向上运动时的动量守恒或耀斑环收缩的结果。我们通过分析一个爆发耀斑的通用三维MHD模拟来刻画这些观测行为的物理起源。尽管该模拟并非为复现磁场与洛伦兹力性质而设计，却与它们完全一致，并提供了理解它们的关键额外信息。磁场增强区域逐渐在电流带之间发展，电流带彼此远离扩散并与日冕区相连。该区域仅是日冕后耀斑环的足印，其收缩根据理想感应方程增加了其剪切场分量与磁能密度。对模拟数据，我们应用观测所用方法计算了洛伦兹力密度图。我们得到了极性反转线周围向下洛伦兹力密度分量的增强——与观测一致。然而，这与直接由三维磁场与电流获得的洛伦兹力密度图显著不同。这些结果共同质疑了基于会缩猜想及与CME动量守恒的先前解释，而更意味着光球水平磁场的观测增强源于重联驱动的剪切耀斑环收缩。