从扭曲 Arcade 开始的近太阳 CME 演化的 MHD 模型
太阳与恒星天体物理
2025-02-21 v1
摘要
脉冲质量抛射（CME）是太阳突然释放能量质量和磁化等离子体的现象，可能导致不利的太空天气。数值模拟是全面理解 CME 结构和机制的重要途径。本文我们对源自扭曲磁 Arcade 并其与近太阳日常风相互作用的 CME 进行全局角度 MHD 模拟。我们的模拟涵盖了在由光面驱动的渐进式积累自由磁能（并在扭曲 Arcade 中构建电流层）的前-CME 阶段、在电流层发生磁重联启动 CME 的阶段，以及其随后演化并传播至约 0.1 AU 的阶段。通过持续的重联创建一个扭曲磁流动绳（MFR），作为 CME 的主要躯体。与环境场相互作用后，MFR 在演化过程中经历了旋转和偏转。CME 表现出典型的三部分结构，即亮核心、暗腔和亮前沿。亮核心主要位于 MFR 的下部，处于高速重联流出的地方，plasma 被快速抽取。暗腔包含 MFR 的外层以及其上覆场，这些场在整个磁结构向外移动时迅速扩张。亮前沿是由于快速移动的磁结构前方等离子体压缩形成。将来将基于此模拟构建数据驱动的 CME 模型，使用真实观测用于边界条件。
引用
@article{arxiv.2502.14562,
title = {MHD Modeling of the Near-Sun Evolution of Coronal Mass Ejection Initiated from a Sheared Arcade},
author = {Jinnan Cai and Ling Zhang and Chaowei Jiang and Kuo Yan and Xueshang Feng and Pingbing Zuo and Yi Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.14562},
year = {2025}
}
备注
11 pages, 8 figures, accept by MNRAS