非均匀磁通管尖点连续谱中的准模
太阳与恒星天体物理
2022-05-25 v1 等离子体物理
空间物理
摘要
MHD波的研究对于理解太阳大气加热和太阳大气地震学均十分重要。在该领域中,圆柱体中波模性质的解析研究尤为引人关注,因为许多大气结构在一级近似下可建模为此类结构。我们使用线性化理想MHD研究准模(通过共振吸收而阻尼的全局模),其频率位于尖点连续谱中,研究对象为具有圆形底面且在边界处存在将内外两个均匀等离子体区域分开的非均匀层的直圆柱。我们特别关注这些模式的阻尼,因此试图确定其频率作为背景参数的函数。在将理想MHD方程线性化后,我们求得非均匀层中扰动总压的二阶微分方程的解,其形式包括围绕正则奇点(即Alfvén和尖点共振位置)的Frobenius级数,以及围绕正则点的幂级数。通过在这些解与非均匀层适当连接,并同圆柱内外均匀区域的解相接,我们推导出该系统本征模频率的色散关系。由色散关系也可求出准模的频率,尽管它们并非本征模。作为示例,我们针对与光球条件相关的纵波数值,求得了慢表面腊肠准模频率随非均匀层宽度的变化关系。结果发现其与另一篇研究电阻慢表面腊肠本征模的论文结果吻合良好。我们还讨论了准模的扰动剖面与连续谱模的本征函数。
引用
@article{arxiv.2203.02359,
title = {Quasimodes in the cusp continuum in nonuniform magnetic flux tubes},
author = {Michaël Geeraerts and Pieter Vanmechelen and Tom Van Doorsselaere and Roberto Soler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02359},
year = {2022}
}