2021年12月4日 CME 的行星际旋转
太阳与恒星天体物理
2024-10-29 v1 空间物理
摘要
日冕物质抛射（CMEs）的磁场方向对于理解其空间天气效应具有重要意义。尽管许多证据表明 CMEs 在太阳日冕演化的早期阶段会发生显著旋转，但很少有报告指出 CMEs 在行星际空间中发生旋转。在本研究中，我们利用多航天器观测以及从靠近太阳表面的低日冕起始的数值模拟，来理解 2021 年 12 月 4 日的 CME 事件，并重点研究其旋转。该事件被日冕仪从太阳背面观测为部分晕状 CME，并以磁通量绳结构到达 BepiColombo 航天器以及 MAVEN/Tianwen-1。模拟显示，在太阳日冕中 CME 近似为平移运动，而行星际传播过程证明了 CME 磁通量绳结构轴向方向的逐渐变化。研究还发现，CME 的下部和右侧翼随快速太阳风运动，而上部则处于慢速流中。CME 不同部分以不同速度运动，导致其磁场结构发生非均匀位移，从而引起 CME 在行星际空间中的旋转。此外，在 CME 的右侧翼存在一个共转相互作用区（CIR），这使得 CME 的方向发生改变，并且由于 CME 的存在，CIR 也偏离了其原有路径。这些结果为解释 CME 在穿越日球层过程中的动力学和结构提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2410.20803,
title = {Interplanetary Rotation of 2021 December 4 CME},
author = {Mengxuan Ma and Liping Yang and Fang Shen and Chenglong Shen and Yutian Chi and Yuming Wang and Yufen Zhou and Man Zhang and Daniel Heyner and Uli Auster and Ingo Richter and Beatriz Sanchez-Cano},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.20803},
year = {2024}
}
备注
Accepted By ApJ, 22 pages, 6 figures