通过不完全 Taylor 弛豫在宁静太阳形成磁通量绳
太阳与恒星天体物理
2023-05-10 v1
摘要
低高度扭曲磁场可能与宁静太阳的大气加热有关，但这些扭曲磁场的确切作用、拓扑及形成仍有待研究。我们在一个分层的 3D MHD 模拟中研究前耀斑磁通量绳的形成与演化。一个谜题是，该模拟中的磁通量绳并非通过较大耀斑中常见的机制（如磁通量浮现、磁通量对消或系绳切割）形成。利用拉格朗日示踪标记追踪代表性场线，我们跟踪磁通量绳的时空演化。通过聚焦于磁通量系统内薄电流片，我们分离出与重联场线对相关的磁通量束。我们还分析了磁通量绳弛豫时无力化参数的时变分布。最后，我们比较了不同的磁场播种方法并讨论其相关性。我们表明，模拟的磁通量绳由合并的载流磁通量管逐渐构建而成。这通过一系列分量重联发生，由下伏对流区的流动所驱动。这些重联导致螺旋度从中小尺度向大尺度的逆级联。我们还发现系统试图弛豫至线性无力场，但对流驱动与最终的纳耀斑阻止了完全弛豫。利用纳耀斑事件的自洽驱动模拟，我们首次展示了太阳日冕中趋向 Taylor 弛豫的螺旋度逆级联，形成有序磁通量绳，其后与周围磁场重联。这为理解在未见磁通量浮现或对消时，宁静太阳通过不完全 Taylor 弛豫积累纳耀斑事件提供了线索。
引用
@article{arxiv.2303.11738,
title = {Quiet Sun flux rope formation via incomplete Taylor relaxation},
author = {Rebecca Robinson and Guillaume Aulanier and Mats Carlsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.11738},
year = {2023}
}