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关于驱动太阳耀斑的可用机械能

太阳与恒星天体物理 2015-05-18 v1

摘要

太阳耀斑的能量从何而来?更具体地说,假设耀斑能量的最终来源是对流区的机械能,这种能量如何转化为日冕中耗散或储存的能量?这个问题似乎鲜少被考虑,因为人们的注意力主要集中在通过MHD不稳定性与等离子体微观不稳定性对日冕磁能进行快速耗散的机制上。我们考虑了三种耀斑理论:稳态“光球层发电机”模型,其中耀斑功率代表由光球层下流动同时产生的电流的日冕耗散;“磁能储存”模型,其中光球层下流动同样感应出日冕电流,但在这种情况下,电流是在较长时间内积累后突然释放的;以及“磁通量涌现”模型,其中上涌至光球层的新磁通量已包含自由能,不需要光球层运动的后续应力作用。我们得出结论:光球层发电机只能为极小的耀斑提供能量;日冕能量储存原则上可以满足大耀斑的需求,尽管可能无法满足最大的耀斑,但与能源高效耦合的困难可能会将该机制限制于中等大小的耀斑;而产生于太阳内部的涌现磁通量管,能够携带足够的自由能量,甚至可以为有史以来观测到的最大耀斑提供能量。

关键词

引用

@article{arxiv.1004.5318,
  title  = {On the Mechanical Energy Available to Drive Solar Flares},
  author = {Alexander N. McClymont and George H. Fisher},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1004.5318},
  year   = {2015}
}

备注

14 pages, 1 figure