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虚拟宁静日珥的质量循环与动力学

太阳与恒星天体物理 2024-05-31 v1

摘要

太阳日珥或暗条的质量循环仍未完全理解。研究人员一致认为,这些致密结构是由日冕原位凝聚和来自下方色球的等离子体虹吸形成的。在蒸发-凝聚模型中,虹吸源于局部足点加热导致的色球等离子体蒸发,但这在观测上难以证实。本文在三维磁流体动力学日冕体积内,以低至20.8公里的极端分辨率模拟了重联-凝聚模型。我们同时形成了一个排空的宁静日珥和相关的日冕雨。我们表明,热不稳定性——作为局部凝聚形成的触发因素——本身驱动了来自低日冕的虹吸流,而无需任何局部加热。此外,我们首次通过沿1000多条磁力线的统计分析证明,冷凝聚在磁绳内产生虹吸流。这种虹吸源于热不稳定性引起的沿磁力线的强压力梯度。虹吸流与日珥质量之间未发现相关性,使得热不稳定性成为主要的原位质量收集机制。我们模拟的日珥通过沿强剪切、不对称、凹陷的磁拱滑动而排空,并由于磁瑞利-泰勒不稳定性在原本水平的磁场中发展出自然的垂直精细结构。通过综合数据,我们的模型与宁静日珥的观测结果(例如其在极紫外发射通道中的暗日冕空腔、精细尺度垂直结构和重联外流)显示出显著的一致性,这些外流首次随着日珥演化而自洽地获得。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.20048,
  title  = {Mass Cycle and Dynamics of a Virtual Quiescent Prominence},
  author = {Dion Donné and Rony Keppens},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.20048},
  year   = {2024}
}