太阳大气磁流体动力学模拟中的非平衡氦电离

动态太阳色球层中的气体电离态会强烈偏离数值模拟中通常假设的瞬时统计平衡。我们通过进行包含氢和氦非平衡电离的二维辐射磁流体动力学模拟，改进了早期仅包含非平衡氢电离的太阳大气模拟。模拟包含了氢 Lyman-$\alpha$ 和日冕的 EUV 辐射对大气电离和加热的影响。给出了代码实现的细节。我们获得的氦离子分数远偏离其平衡值。与 LTE 电离模型比较表明，非平衡氦电离导致波前温度更高、激波间气体温度更低。假设 LTE 电离导致类似恒温器的行为，物质聚集在 LTE 电离分数快速变化的温度附近。从我们的模型计算的 DEM 曲线比较显示，与 LTE 氦电离模型相比，非平衡电离在 11-18 kK 温度范围内导致更多辐射物质。我们得出结论，非平衡氦电离对上色球层和过渡区的动力学和热结构很重要。它也可能有助于解决当前模型计算的色球线强度小于观测值的问题。