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日冕环的 MHD 建模:高速色球流注入

太阳与恒星天体物理 2014-09-05 v1

摘要

观测揭示了色球 II 型针状体与 EUV 波段观测到的日冕中明亮向上移动前沿之间的对应关系。然而,理论分析表明这些流动不太可能是日冕磁环加热的主要来源。我们研究了高速色球流向日冕磁通量管的传播及其在 EUV 波段产生辐射的可能性。我们利用包含重力、辐射损失、热传导和磁感应的二维圆柱形 MHD 模型,模拟了密度为 10410^4 K 的色球喷流沿日冕环向上传播的过程。该喷流在包含色球层和稀薄冷(0.8\sim 0.8 MK)日冕的完整大气中传播,两者通过陡峭的过渡区相连。在我们的参考模型中,喷流的初始速度为 70 km/s,初始密度为 101110^{11} cm3^{-3},环境均匀磁场为 10 G。我们还在一维情况下探索了其他喷流速度和密度值,在二维情况下探索了其他磁场值,以及喷流在更热(1.5\sim 1.5 MK)背景环中的传播。虽然喷流的初始速度使其无法到达环顶,但其前方会形成一个热激波前沿并传播至环的另一端。该激波前沿压缩日冕等离子体并将其加热至约 10610^6 K。结果,在 SDO/AIA 任务的 171 \AA\ 通道中可见一个明亮的移动前沿。这一结果普遍适用于所有其他探索的情况,除了在较热环中的传播。对于初始状态为冷且低密度的日冕环,向上色球流前方的激波后等离子体或许能解释至少部分观测到的 II 型针状体与 EUV 辐射超额之间的对应关系。

关键词

引用

@article{arxiv.1405.2198,
  title  = {MHD modeling of coronal loops: injection of high-speed chromospheric flows},
  author = {A. Petralia and F. Reale and S. Orlando and J. A. Klimchuk},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1405.2198},
  year   = {2014}
}

备注

10 pages; 8 figures, accepted for publication on A&A