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2012 年 7 月 23 日快速日冕物质抛射的行星际传播行为

太阳与恒星天体物理 2015-06-23 v1

摘要

2012 年 7 月 23 日的快速日冕物质抛射 (CME) 因其从太阳到 1 AU 的极短传输时间(少于 21 小时)而备受关注。STEREO-A 的原位数据显示,一个速度超过 2200 km s1^{-1} 的快速前向激波到达,随后是一个以近 1900 km s1^{-1} 速度移动的磁结构。我们研究了 CME 激波和磁结构的传播行为,旨在重现由原位数据推导出的短传输时间和高撞击速度。我们利用 graduated cylindrical shell 模型仔细测量了 CME 的三维运动学,得出 CME 激波的最大速度为 2580±\pm280 km s1^{-1},其磁结构的最大速度为 2270±\pm420 km s1^{-1}。基于三维运动学,基于拖曳的模型 (DBM) 较好地重现了观测数据。为了成功模拟 CME 激波,我们发现背景流速的平均值应接近慢太阳风速 (450 km s1^{-1}),且在距离 30 RR_{\odot} 处的初始激波速度不应超过 \approx2300 km s1^{-1},否则其到达 STEREO-A 的时间会过早。模型结果表明,施加在激波上的空气动力拖曳力极低,比平均值小一个数量级。因此,CME 在行星际空间中几乎不减速,并保持了其较高的初始速度。只有将 massive CME 传播所在的背景太阳风流密度降低至 1 AU 处的 ρsw\rho_{\rm sw}=1-2 cm3^{-3} 时,才能重现这种低空气动力拖曳。这一结果与先前 CME 导致的行星际空间预调节条件一致。

关键词

引用

@article{arxiv.1411.6559,
  title  = {Interplanetary Propagation Behavior of the Fast Coronal Mass Ejection from 23 July 2012},
  author = {Manuela Temmer and Nariaki Nitta},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1411.6559},
  year   = {2015}
}

备注

in press for Solar Physics