日冕物质抛射的理想磁流体力学不稳定性
太阳与恒星天体物理
2019-10-29 v1 等离子体物理
摘要
我们回顾并讨论理想磁流体力学(MHD)不稳定性在使太阳日冕磁通量绳结构失稳中可能发挥作用的见解。对于单一磁通量绳,失败或实际的喷发可能源于内部或外部扭结演化,或源于环面不稳定构型。我们强调来自三维磁场重建与模拟的最新发现,其中扭结与环面不稳定性起显著作用。对于相互作用的电流系统,我们批判性地讨论由于电流通道合并或倾斜-扭结情景导致的日冕动力学与全球喷发的不同路径。这些情景涉及两个邻近电流通道的存在,并明显区别于流行的扭结或环面不稳定性。由于日冕充斥无数磁环——如各种近期观测研究所例示,形成以平行或反平行电流通道为特征的相互作用磁通量绳——合并或倾斜-扭结演化对于使相邻磁通量绳系统失稳必定十分常见。由于它们也在理想 MHD 时间尺度上演化,很可能驱动日冕中观测到的许多协同喷发。此外,它们必然导致易于发生重联的薄电流片。我们回顾来自倾斜与合并演化的二维与三维 MHD 模拟的发现,以及由倾斜-扭结破裂与合并磁通量绳中计算的带电粒子运动导出的粒子加速方面。后者近期在双向耦合动理学-流体模型中得到研究,其中重联的完整相空间信息被纳入。
引用
@article{arxiv.1910.12659,
title = {Ideal MHD instabilities for coronal mass ejections},
author = {Rony Keppens and Yang Guo and Kirit Makwana and Zhixing Mei and Bart Ripperda and Chun Xia and Xiaozhou Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.12659},
year = {2019}
}
备注
Reviews of Modern Plasma Physics (accepted), 14 figures, 29 pages