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日冕中磁力线滑移率的研究

太阳与恒星天体物理 2025-04-04 v3

摘要

磁重联是太阳冕中的基本动力学过程之一。在活动区尺度磁场中研究重联的方法通常依赖于磁拓扑的非局部方法(即需要所研究磁场的跨场信息),例如分界骨架和准分界层。广义磁重联理论也是非局部的,因为其重联率的测量取决于确定沿磁力线积分量的最大值。在本工作中,我们通过引入磁重联的局部描述来补充上述方法,即在该描述中,特定位置的重联信息仅取决于该位置的量。该描述将相对于理想运动的磁力线滑移率概念与以洛伦兹力和场向电流密度为特征的底层局部磁场几何联系起来。结合这一新描述进行讨论,认为太阳冕的主要非理想项在数学上等同于许多磁流体动力学模拟所采用的反常电阻率。然而,这种新方法的一般应用可适应其他非理想项的引入,这些项可能来自湍流建模或广义欧姆定律的引入。该方法通过两个与磁通量绳相关的日冕磁场示例进行说明:一个解析模型和一个非线性无力场外推。就后者而言,滑移率对应于如果给定的(静态)无力平衡是由具有非理想项的欧姆定律所支配的磁场的瞬时形式时,将会发生的重联。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.01251,
  title  = {On field line slippage rates in the solar corona},
  author = {David MacTaggart},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.01251},
  year   = {2025}
}

备注

Accepted for Solar Physics