利用 EUHFORIA 建模多航天器日冕物质抛射遭遇事件
太阳与恒星天体物理
2021-08-04 v1
摘要
日冕物质抛射（CMEs）是太阳爆发性质的体现。它们可对地球产生重大影响，也可影响太空与地面的人类活动。因此，建模其在行星际空间传播过程中的演化至关重要。EUropean Heliospheric FORecasting Information Asset（EUHFORIA，欧洲日球层预报信息资产）是一种数据驱动、基于物理的模型，追踪 CME 在背景太阳风条件下的演化。它采用球马克（spheromak）磁通绳，这使其具备重建 CME 内部磁场构型的优势。这是迄今为止用于空间天气预报的较简单锥状 CME 模型所未包含的。本工作旨在评估 EUHFORIA 中包含的球马克 CME 模型。我们采用球马克 CME 模型重建一个观测良好的 CME，并将模型输出与就位观测进行比较。我们聚焦于 2013 年 1 月 6 日的爆发，该爆发被两个径向对齐的航天器 Venus Express 和 STEREO-A 遭遇。我们首先分析了此次 CME 爆发源的观测性质，并提取了 CME 从太阳升起时的性质。利用这些信息，我们设置 EUHFORIA 模拟以建模该事件。模型预测的到达时间比就位观测到的早半天至一整天，但在类似研究确定的误差范围内。在建模域内，CME 主要表现为向南传播，这与靠近太阳的 CME 爆发白光图像一致。为获得观测到的磁场拓扑，我们旨在选择球马克旋转角，使球马克对称轴垂直于极性反转线（PIL）方向。建模的磁场剖面、其幅度、到达时间和鞘区长度均受所建模球马克半径选择的影响。
引用
@article{arxiv.2105.11831,
title = {Modelling a multi-spacecraft coronal mass ejection encounter with EUHFORIA},
author = {E. Asvestari and J. Pomoell and E. Kilpua and S. Good and T. Chatzistergos and M. Temmer and E. Palmerio and S. Poedts and J. Magdalenic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.11831},
year = {2021}
}