自相似轴对称无力场的磁螺旋度

在本文中，我们继续理论研究，探讨磁螺旋度在太阳日冕中积累可能产生的后果。我们之前的研究表明，日冕物质抛射（CMEs）是日冕演化的自然产物，是磁螺旋度积累的结果，而由通量浮现等表面过程触发的CME也源于磁螺旋度积累。这里我们使用相同的数学方法研究轴对称幂律无力场的磁螺旋度，但聚焦于一类表面通量分布由自相似无力场定义的族。轴对称自相似无力场的半解析解使我们能够讨论拥有大量积累磁螺旋度的无力场的性质。我们的研究表明，所有双极轴对称无力场的总磁螺旋度可能存在一个绝对上限。并且随着积累磁螺旋度的增加，无力场趋于完全开放，在电流片层周围出现类似帕克螺旋的结构，作为行星际空间中磁螺旋度的证据。还发现，在具有相同边界通量分布的轴对称无力场中，自相似的那个拥有最大总磁螺旋度。这可能给出了一个物理原因，为什么在天体物理体中经常发现自相似场，而那里可能也在发生磁螺旋度积累。