关于太阳磁流体静力平衡的向外推演
太阳与恒星天体物理
2018-10-31 v2
摘要
对太阳光球层与日冕之间界面区域的建模具有挑战性，因为磁力和等离子体力的相对重要性相差数个数量级。虽然太阳日冕可用无力场假设建模，但在光球层和色球层中我们需要考虑等离子体力（压力梯度和重力），此处采用磁流体静力（MHS）模型。我们借助优化原理求解 MHS 方程，并使用矢量磁图作为边界条件。通过用两个新基本变量替代压力和密度，确保了正压和正密度。优化过程中的洛伦兹力被用于更新底部边界上的等离子体压力，这使得新的外推即便在没有光球层压力测量时也能工作。我们的代码通过使用线性 MHS 模型作为参考进行了测试。从详细分析中发现，新开发的 MHS 外推以高精度恢复了参考模型。然而，MHS 外推在数值上比非线性无力场（NLFFF）外推更昂贵，因此应将其应用限制在等离子体力变得重要的区域，例如光球层上方约 2 Mm 的层中。
引用
@article{arxiv.1809.02168,
title = {On the extrapolation of magneto-hydro-static equilibria on the sun},
author = {Xiaoshuai Zhu and Thomas Wiegelmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02168},
year = {2018}
}
备注
accepted for publication in ApJ