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由 Petschek 重联驱动的气体动力学耀斑模型与含特设能量源的模型之差异

太阳与恒星天体物理 2015-11-11 v1

摘要

太阳耀斑动力学的各个方面,如色球蒸发和耀斑光变曲线,长期以来一直使用静态耀斑环内等离子体动力学的一维模型加以研究,并施加某种能量输入。尽管在解释观测到的耀斑特征方面极为成功,但迄今为止所有此类模型都指定了 ad hoc 能量输入,而非自洽地推导它。广泛共识认为耀斑由通过重联释放的磁能驱动。最近的工作推广了 Petschek 的基本重联情景(拓扑变化随后磁力线回缩和激波加热),以使其能纳入一维耀斑环模型。在此,我们将由回缩和激波驱动的气体动力学与那些由 ad hoc 源项供能的更常规的静态环模型进行比较。我们发现第一分钟内的显著差异:回缩导致更大的动能并在环顶产生更高密度,而 ad hoc 加热往往使环顶稀薄化。环顶密度集中与 Petschek 模型特征的慢磁声波激波有关,但持续超过出现在出流喷流中的回缩阶段。这为观测到的 X 射线和 EUV 发射的环顶源提供了解释,相较于 ad hoc 加热情景具有优势。然而,两种模型的冷却阶段彼此显著相似,表明该阶段的观测将极少揭示能量输入的本质。

关键词

引用

@article{arxiv.1510.05985,
  title  = {How gas-dynamic flare models powered by Petschek reconnection differ from those with ad hoc energy sources},
  author = {Dana Longcope and Jim Klimchuk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.05985},
  year   = {2015}
}