横向磁流体力学(MHD)波的观测特征及其相关动力学不稳定性
太阳与恒星天体物理
2017-02-03 v1
摘要
磁流体力学(MHD)波充斥着太阳大气并构成潜在的日冕加热机制。然而，迄今探测到的波可能只是真实存在的波能中很小的一部分。探测受限于仪器约束，也受限于将波能局域在不可探测空间尺度上的波过程。在本研究中，我们进行了三维MHD模拟，并对日冕环中驻留的横向MHD波进行了前向建模，日冕环在垂直截面上具有均匀和非均匀的温度变化。观测特征主要由开尔文-亥姆霍兹不稳定性(Kelvin-Helmholtz instability, KHI)、共振吸收和谐波混合的共同作用所主导。在存在跨环温度梯度时，我们发现对环核心敏感的发射线所捕捉到的特征不同于那些对环边界及周围日冕更敏感的发射线，导致了由KHI混合产生的异相强度调制。所有考虑模型的共同特征包括：在扭折周期一半处的强度和环宽调制、细丝状结构、多普勒图中特征的箭头状结构、随时间的总体谱线增宽（尤其在环边缘）。对于我们的模型，大多数这些特征可以用 的空间分辨率和 25~km~s 的光谱分辨率捕获，尽管会得到谱线宽度的严重高估。共振吸收导致来自多普勒运动的观测动能随时间显著下降，而相位混合和KHI运动引起的谱线宽度相应增加并未弥补这一下降。我们估计这一隐藏波能约为观测值的 倍。
引用
@article{arxiv.1702.00775,
title = {Observational signatures of transverse MHD waves and associated dynamic instabilities},
author = {Patrick Antolin and Ineke De Moortel and Tom Van Doorsselaere and Takaaki Yokoyama},
journal= {arXiv preprint arXiv:1702.00775},
year = {2017}
}
备注
24 pages, 19 figures. Accepted for publication in ApJ. In this ArXiv version, some of the figures have reduced quality due to size limits