太阳耀发的全球能量学。IX. 精细化磁建模

Markus J. Aschwanden

doi:10.3847/1538-4357/ab46c1

太阳耀发的全球能量学。IX. 精细化磁建模

太阳与恒星天体物理 2020-01-08 v1

作者: Markus J. Aschwanden

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摘要

我们给出了{\\sl 垂直电流近似非线性无力场(VCA3-NLFFF)}模型的一个更精确解析解，除径向 $(B_r)$ 和方位角 $(B_\varphi)$ 磁场分量外，还包含了环向分量 $(B_{\theta} \neq 0)$ 。这一新解析解在无散度条件上具有二阶精度，在无力条件上具有三阶精度。我们重新分析了由{\\sl 太阳动力学天文台(SDO)}上的{\\sl 大气成像组件(AIA)}和{\\sl 日震与磁成像仪(HMI)}观测到的173个GOES M级和X级耀发样本。新代码一致地再现了具有低于扭折不稳定性的低缠绕数的螺旋扭曲环，避免了Gold-Hoyle磁通绳类型的不稳定、高度扭曲结构。磁能与Wiegelmann (W-NLFFF)代码的结果在 $E_{VCA3}/E_W=0.99\pm0.21$ 内一致。磁场的时间演化显示大多数耀发中存在多次、间歇性的能量积累与释放，这与Rosner-Vaiana模型（日冕中渐进能量存储）以及自组织临界模型中所假设的时间尺度分离原理（ $\tau_{flare} \ll \tau_{storage}$ ）相矛盾。发现平均耗散耀发能量相当于势场能量的 $7\%\pm3\%$ ，或自由能量的 $60\%\pm26\%$ ，该结果可用于基于活动区势场预测耀发强度。

关键词

太阳耀发非线性无力场磁建模垂直电流近似自由能耀发预测 SDO/AIA/HMI

引用

@article{arxiv.1909.08672,
  title  = {Global Energetics of Solar Flares. IX. Refined Magnetic Modeling},
  author = {Markus J. Aschwanden},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.08672},
  year   = {2020}
}

备注

40. p, 13 Figs

太阳耀发的全球能量学。IX. 精细化磁建模

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关键词

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