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太阳暗条细丝的引力不稳定性 I. 无凹陷的弯曲磁场

太阳与恒星天体物理 2021-06-02 v1

摘要

暗条细丝是位于弯曲磁场上、可悬浮于太阳大气中抵抗重力的致密冷结构。在忽略非理想效应的前提下,本文通过一个基本而有效的模型全面研究了细丝的引力稳定性。基于一维纯流体动力学方程并在磁力线足点施加线 tying 条件,我们推导了不同可行平衡态及相应振荡频率的解析表达式。我们发现系统允许稳定与不稳定平衡解,取决于细丝的初始位置、密度对比和长度,以及磁力线的总长度。两类解之间的转变发生在特定的分岔点,我们在若干特定情形下解析确定了这些点。当细丝初始位于凹形磁场顶部即顶点时,我们发现超临界叉式分岔;而当细丝初始位置相对该点偏移时,对称性破缺,系统以 S 形分岔为特征。本文给出的简明结果揭示了重力作用下弯曲磁场中细丝的行为,并有助于解释关于类似结构的更复杂数值磁流体动力学(MHD)模拟。

关键词

引用

@article{arxiv.2103.11756,
  title  = {Gravitational instability of solar prominence threads I. Curved magnetic fields without dips},
  author = {A. Adrover-González and J. Terradas and R. Oliver and M. Carbonell},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2103.11756},
  year   = {2021}
}

备注

13 pages, 9 figures