全球太阳磁场的非线性无力场重构：方法论

我们提出了一种新颖的数值方法，该方法允许在仅给定边界法向磁场分量分布的情况下，计算边界面上方的非线性无力磁静力解。该方法基于无力电动力学理论，并直接应用于根据给定的光球径向场分量分布重构太阳日冕磁场。该方法的工作原理如下：我们从任意初始磁静力全局场构型（例如零场、偶极场）开始，并沿着边界面创建一个切向（水平）电场的演化分布，该分布通过法拉第方程产生一个渐近接近目标分布的法向场分布。同时，这些电场被用作边界条件，以数值方式演化边界面上方产生的电磁场，该电磁场被建模为具有无反射、完全吸收外边界条件的薄理想等离子体。模拟弛豫到一个满足边界上给定法向场分布的非线性无力场构型。这与依赖于固定边界条件的现有方法不同——边界向预先给定的边界演化，同时演化其上方的三维场解。此外，这是首次仅通过边界上的法向场分量达到非线性无力场解。该解不是唯一的，而是依赖于初始磁场构型和沿边界面的演化过程。据我们所知，这是首次将无力电动力学的形式论（已在其他天体物理背景下非常成功地应用）应用于全球太阳磁场。