由帕克太阳探测器成像的一例缓慢日冕物质抛射早期演化建模
太阳与恒星天体物理
2020-04-01 v1 空间物理
摘要
在首次太阳近距离飞越期间，帕克太阳探测器（PSP）获得了在形成中的缓慢太阳风内传播的一小型日冕物质抛射（CME）前所未有的近距成像。该 CME 起源于极紫外成像的空腔，其以极慢速度（< km/s）移动至 3-5 太阳半径（R）处，随后加速至超声速。我们提出一种新爆发的磁通量绳（FR）模型，该模型通过计算其三维内部磁场来求得作用于其膨胀的力。后者通过求解 FR 二维截面内的 Grad-Shafranov 方程实现。我们利用该模型解释 PSP 成像的 CME 的运动学演化与形态。我们针对 CME 初始性质的不同假设，研究了环向力、动量耦合与浮力的相对作用。观测与模拟 FR 动力学演化之间的最佳吻合，是将两阶段爆发过程建模为两次极向磁通量注入事件的结果而获得的。每一次事件（可能由磁重联诱发）增强了将 FR 加速出日冕的环向力。我们还发现，加速太阳风所引起的阻力可解释 FR 所经历加速度的大约一半。我们利用该模型将 PSP 在 CME 深处清晰成像的小型暗空腔解释为由其强轴向磁场主导的低密度区。
引用
@article{arxiv.2002.08756,
title = {Modeling the Early Evolution of a Slow Coronal Mass Ejection Imaged by the Parker Solar Probe},
author = {Alexis P. Rouillard and Nicolas Poirier and Michael Lavarra and Antony Bourdelle and Kévin Dalmasse and Athanasios Kouloumvakos and Angelos Vourlidas and Valbona Kunkel and Phillip Hess and Russ A. Howard and Guillermo Stenborg and Nour E. Raouafi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.08756},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 10 figures, to appear in ApJS, 2 animations of Figure 2 available at https://nuage.irap.omp.eu/index.php/s/8ynNotNVWU6PrtN and https://nuage.irap.omp.eu/index.php/s/dflQ94DKuMbiaTv