冷喷流中衰减横振荡的数值模拟
太阳与恒星天体物理
2023-06-26 v1
摘要
我们描述了一个 2.5D MHD 模拟，刻画了由太阳色球层中初始垂直速度扰动触发的冷喷流的演化。我们在 1 Mm 至 1.5 Mm 之间施加振幅为 20–50 km/s 的随机速度脉冲，以及 50 s 至 300 s 间不同的关断周期。所施加的垂直速度脉冲产生一系列在过渡区(TR)上方陡化的磁声激波。这些激波在内日冕中相互交互，导致复杂的局地速度场。此类扰动的向上传播在其后方产生低压区，推动各类冷喷流与等离子体流。我们研究代表性冷喷流 J1 的横振荡，它从其原点向上运动至 TR 上方 6.2 Mm 高度。在其演化过程中，等离子体流使喷流 J1 的脊径向不均匀，这体现在密度与 Alfvén 速度沿喷流平滑变化中。高密度的 J1 支持周期约 195 s、相速度约 125 km/s 的传播横波。在密度时空图中，它表现为横扭结波。然而，对速度 x 与 z 分量时空图的细致考察揭示，这些横波实为混合 Alfvén 模。该横波在喷流中显示出阻尼证据。我们得出结论：J1 内密度与特征 Alfvén 速度的跨场结构导致了共振转换的发生及波能量向外泄漏，从而通过共振吸收耗散这些横振荡。波能流估计约为 1.0 x 10^6 ergs cm^{-2} s^{-1}。此能量若通过共振吸收耗散于喷流传播的日冕中，则足以提供局地日冕加热所需能量。
引用
@article{arxiv.2306.13322,
title = {Numerical Simulations of the Decaying Transverse Oscillations in the Cool Jet},
author = {Abhishek K. Srivastava and Balveer Singh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.13322},
year = {2023}
}
备注
"Physics", 17 Pages, 6 Figures; in Special Issue in the Honor of Professor Marcel Goossens on the occasion of his 75th birthday