外推太阳日冕磁场中三维磁零点的产生与湮灭：基于数据的隐式大涡模拟
太阳与恒星天体物理
2024-04-19 v1
摘要
三维磁零点是磁场消失的点，是磁重联的优先位置：磁重联将磁能转化为热量并加速带电粒子，同时重新排列磁力线。在太阳日冕中，重联表现为日冕瞬变，包括太阳耀斑、日冕物质抛射和日冕喷流。磁零点通常被发现与太阳光球上的复杂活动区共位。从相应光球磁图外推的磁场表明太阳大气中存在大量这些零点。然而，它们的产生仍未被很好理解。最近，Maurya等人(2023)通过磁流体动力学模拟证明了磁重联是磁零点产生和湮灭的原因，其中初始磁场被理想化为单个径向零点。本文进一步将研究扩展到更现实的场景，其中初始磁场通过外推光球磁图数据构建，因此包含了复杂活动区固有的磁力线复杂性。为此，选择了发生C6.6级耀斑的活动区NOAA 11977。模拟使用从2014年2月17日02:48:00 UT（耀斑峰值前16分钟）的光球矢量磁图非无力外推磁场启动。通过三线性零点检测技术和磁力线动力学追踪的互补使用，探索了零点的产生、湮灭和动力学。发现零点可以成对自发产生/湮灭，同时保持拓扑度，并可能具有观测意义，如足点亮化。发现磁重联是这种产生和湮灭的原因。
引用
@article{arxiv.2404.12034,
title = {Generation and annihilation of three dimensional magnetic nulls in extrapolated solar coronal magnetic field: Data-based Implicit Large Eddy Simulation},
author = {Yogesh Kumar Maurya and Ramit Bhattacharyya and David I. Pontin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.12034},
year = {2024}
}