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横向连续结构冕环中脉冲激发的腊肠波

太阳与恒星天体物理 2016-12-14 v1

摘要

俘获腊肠波的纵向群速度对频率的依赖性,在决定脉冲激发的波列中起着重要作用,这些波列常被用来解释冕环中的准周期信号。我们通过求解适用于任意形式密度不均匀性出现在任意厚度过渡层情况的色散关系,研究了在具有连续横向密度分布的无压冕环中,腊肠模的群速度(vgrv_{\rm gr})对角频率(ω\omega)的依赖关系。我们发现,除了横向长度尺度 ll 和密度对比度 ρi/ρe\rho_{\rm i}/\rho_{\rm e} 之外,群速度行为还取决于密度不均匀性的具体形式。对于抛物线型分布,vgrv_{\rm gr} 总是先随 ω\omega 减小然后再增大,这与被广泛研究的顶帽型分布情况相同。然而,对于线性分布,ωvgr\omega-v_{\rm gr} 曲线的行为更为复杂。当 ρi/ρe6\rho_{\rm i}/\rho_{\rm e} \lesssim 6 时,对于大的 ll 值,曲线变为单调。另一方面,对于更高的密度对比度,当冕环较为弥散时,除了局部极小值 vgrminv_{\rm gr}^{\rm min} 之外,还存在一个局部极大值 vgrmaxv_{\rm gr}^{\rm max}。通过含时计算,我们展示了群速度曲线的不同行为,特别是特征速度 vgrminv_{\rm gr}^{\rm min}vgrmaxv_{\rm gr}^{\rm max},如何反映在脉冲激发波列的时间演化和 Morlet 谱中。我们得出结论,观测到的准周期波列不仅可以用来探测密度对比度和分布陡度等关键参数,还具有区分未知横向密度分布形式的潜力。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.04316,
  title  = {Impulsively generated sausage waves in coronal tubes with transversally continuous structuring},
  author = {Hui Yu and Bo Li and Shao-Xia Chen and Ming Xiong and Ming-Zhe Guo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.04316},
  year   = {2016}
}

备注

35 pages, 15 figures, accepted for publication in ApJ