中文

恒星日冕中的加热与冷却:年轻太阳上的日冕雨

太阳与恒星天体物理 2023-09-11 v1

摘要

近期对快速自转冷矮星的观测揭示了 Hα\alpha 线不对称性,表明恒星日冕中存在冷而致密的等离子体团块。这些团块可能是长寿命的(持续超过一个恒星自转周期)或动态的。最快的动态特征显示出大于逃逸速度的速度,表明它们可能从恒星离心抛出,贡献恒星角动量损失。然而许多显示出较低速度,类似于在太阳上观测到的日冕雨。我们给出了快速自转(Prot = 1 dayP_{\rm rot}~=~ 1 \ \mathrm{day})年轻太阳中这些凝聚体形成与动力学的 2.5D 磁流体动力学模拟。形成由过剩表面加热触发,使系统偏离热平衡并引发热不稳定性。产生的凝聚体落回表面,表现出准周期行为,其周期长于太阳日冕雨的典型周期。我们发现这些团块的视线速度范围为 50 km s150 \ \mathrm{km} \ \mathrm{s}^{-1}(蓝移)至 250 km s1250 \ \mathrm{km} \ \mathrm{s}^{-1}(红移)。这些典型值可由恒星 Hα\alpha 线不对称性推断,但推断的团块质量 3.6×1014 g3.6\times 10^{14}\ \mathrm{g} 明显更小。我们发现最多约 3%3\% 的日冕质量为冷团块。我们得出结论:日冕雨在类太阳恒星中可能常见,但在快速自转星上可能以更大尺度出现。

关键词

引用

@article{arxiv.2309.04264,
  title  = {Heating and cooling in stellar coronae: coronal rain on a young Sun},
  author = {Simon Daley-Yates and Moira M. Jardine and Craig D. Johnston},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2309.04264},
  year   = {2023}
}

备注

11 pages, 5 figures