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后重联flare环的剪切演化观测与建模

太阳与恒星天体物理 2025-11-03 v1

摘要

太阳flare通过在电流层上跨越场线重联释放磁能,使其松弛到较低能状态。若所有场线都松弛到无电流(势)状态,则可释放最大可能能量。flare 重联的进程常通过测量flare后松弛环与光面磁场 polarity inversion线 之间的角度补数:剪切角。许多观测显示,flare 过程中剪切角呈现由强到弱的演化。然而,场线的剪切角并非其松弛的完美度量。我们发展了一种新技术,用于从观测中推断后重联场线的三维结构,包括其局部扭曲程度 α\alpha,该参数在势场中将消失。该方法将EUV图像中的环拟合到受约束的场线外推中,这些约束包括将模型场线的脚部匹配到观测到的flare 辐 ribbon。我们将该方法应用于一次喷发性双ribbon flare(SOL2014-12-18T22),该flare exhibits 强到弱的剪切角演化。我们发现,随着flare的进行,α\alpha 在锚定于新亮化ribbon的后重联环中减小。我们的研究表明,后重联磁场既非势场也非线性力自由场。该方法首次量化了flare能量松弛的时间历史。它还量化了随后重联场的增加高度,以及重联形成flare环与其在EUV波段中出现的显现之间的时间延迟。这些结果有望促进flare的磁场建模和流体动力学建模的改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.26943,
  title  = {Observation and Modeling of Shear Evolution of Post-reconnection Flare Loops},
  author = {Drake Osaben and Jiong Qiu and Dana W. Longcope},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.26943},
  year   = {2025}
}

备注

16 pages, 10 figures, accepted in ApJ