利用球几何中的非线性无力场模拟太阳活动区日冕的磁场结构
太阳与恒星天体物理
2015-06-11 v1
摘要
我们使用 Low 和 Lou 提供的解析解，在球几何中测试了一种非线性无力场 (NLFFF) 优化代码。我们运行了多项测试，范围从在所有边界提供精确矢量场数据的理想化情况，到仅在下边界提供含噪矢量数据的情况（近似太阳问题）。解析测试还表明，当下边界的视场较大（例如 ）时，球几何中的 NLFFF 代码表现优于笛卡尔几何中的代码。此外，我们将 NLFFF 模型应用于太阳动力学观测台 (SDO) 搭载的日震与磁成像仪 (HMI) 观测到的一个活动区，分别针对 M8.7 耀斑发生前后进行了建模。对于每个观测时刻，我们使用基于星历图或通量扩散模型的势场源表面 (PFSS) 外推来初始化模型，并比较生成的 NLFFF 模型。结果表明，使用通量扩散模型作为边界条件的 NLFFF 外推具有略低（因此更好）的无力性和无散度指标，并包含更大的自由磁能。通过将外推的磁力线与 SDO 搭载的大气成像组件 (AIA) 的极紫外 (EUV) 观测进行比较，我们发现 NLFFF 不仅在耀斑产生区的核心磁场方面表现优于 PFSS，在高于 50 Mm 的大型 EUV 环方面也表现更佳。
引用
@article{arxiv.1210.0998,
title = {Modeling Magnetic Field Structure of a Solar Active Region Corona using Nonlinear Force-Free Fields in Spherical Geometry},
author = {Y. Guo and M. D. Ding and Y. Liu and X. D. Sun and M. L. DeRosa and T. Wiegelmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1210.0998},
year = {2015}
}
备注
34 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ