后爆发环流中的磁流体力学冲击波：二维模拟与简化模型
太阳与恒星天体物理
2015-06-03 v1
摘要
太阳爆发是一种爆炸性现象，后爆发环流及其上方预期存在超音速流动和冲击波。为理解后爆发环流的动力学，开展了一次二维磁流体力学 (2D MHD) 太阳爆发模拟。我们发现了后爆发环流及其上方新的冲击结构，这些结构在 Yokoyama 和 Shibata 2001 年的早期工作中未被解析。为研究沿再连接磁场的流动动力学，本文考察了所选场线上等离子体的运动学与能量情况。结果表明，冲击波对于确定后爆发环流中的热结构和流动结构至关重要。基于 2D MHD 模拟，我们开发了一种新的后爆发环流模型，称为伪-2D MHD 模型。该模型基于 1D MHD 方程，所有变量均依赖于一个空间维度，且考虑了磁场和速度场的三个分量。我们的伪-2D 模型包含了与磁重联相关的多维 MHD 过程（尤其是 MHD 冲击波）的许多特征，而以往的 1D 流体动力学模型无法包含这些特征。我们将 2D 计算中某一特定场线的冲击形成与能量情况与我们的伪-2D MHD 模型中的结果进行比较，发现两者给出了相似的结果。该模型将使我们能够在广泛的参数空间中以较低的计算成本研究后爆发环流的演化，而不会忽略与磁重联相关的重要物理。
引用
@article{arxiv.1504.05700,
title = {Magnetohydrodynamic shocks in and above post-flare loops: two-dimensional simulation and a simplified model},
author = {Shinsuke Takasao and Takuma Matsumoto and Naoki Nakamura and Kazunari Shibata},
journal= {arXiv preprint arXiv:1504.05700},
year = {2015}
}
备注
51 pages, 22 figures. Accepted by ApJ