太阳过渡区建模:空间分辨率对大气结构、辐射与非平衡离子化的影响
太阳与恒星天体物理
2025-01-22 v1
摘要
太阳过渡区(TR)是色子层和日冕之间的狭窄界面,其中发射的辐射包含与日冕加热过程相关的关键信息。我们采用自适应网格细化进行二维辐射磁流体动力学模拟,以在保持捕捉表面对流动力学的同时,对TR的细小结构进行空间分辨率。同时计算过渡区氧离子离子化分数的时演化。过渡区实现最小网格大小为1.25公里,能够充分分辨较高温区(log 5),尽管较低温区(log 5)仍未被充分分辨。从TR线得到的多普勒位移和非热宽度随网格大小收敛,粗至40公里时即已收敛,尽管我们的结果与观测到的TR线特性之间仍存在一些差异。在网格大小为2.5公里时,线的辐射出现显著增强,强度为平衡离子化预期值的1.2倍,这归因于冲击波与过渡区的相互作用。尽管仍需进一步完善模型,但我们对过渡区的分辨能力为理解由非平衡离子化状态引起的过渡区线特性提供了关键见解,推动了我们对日冕加热问题的理解。
引用
@article{arxiv.2501.11237,
title = {Modeling the Solar Transition Region: Effects of Spatial Resolution on the Atmospheric Structure, Emission and Non-Equilibrium Ionization},
author = {Takuma Matsumoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.11237},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 8 figures, accepted for publication in The Astrophysical Journal