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磁龙卷属性:通过高效能量传输对太阳日冕加热的实质性贡献

太阳与恒星天体物理 2023-05-31 v1 空间物理

摘要

在解决太阳日冕加热问题中,理解能量从光球层输送到日冕的机制至关重要。近来,被称为从光球层延伸至日冕的相干旋转磁场结构的磁龙卷,作为一种高效能量传输的可能手段引起了越来越多的兴趣。尽管其重要性已被认可,磁龙卷的底层物理仍不清楚。在本研究中,我们进行了一个涵盖上层对流层并延伸至日冕的三维辐射磁流体动力学模拟,以探究磁龙卷如何产生并高效地将能量传输至日冕。我们发现,光球层上单次磁流集中合并事件导致单个磁龙卷的形成。与无磁龙卷时相比,传输至日冕的Poynting通量在存在磁龙卷时高出四倍。这一增加归因于色球层中能量损失的减少,其由减弱的磁能级联所致。基于合并事件比例的评估,我们的结果表明在日冕磁场强度为10 G的区域,磁龙卷贡献了约50%的进入日冕的Poynting通量。在日冕磁场更强的区域,该贡献可能更大。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.03010,
  title  = {Magnetic Tornado Properties: A Substantial Contribution to the Solar Coronal Heating via Efficient Energy Transfer},
  author = {Hidetaka Kuniyoshi and Munehito Shoda and Haruhisa Iijima and Takaaki Yokoyama},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.03010},
  year   = {2023}
}

备注

submitted to the Astrophysical Journal. first referee report received. comments welcome