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磁云 Lepping 拟合方法的再分析:Lundquist 拟合重探

太阳与恒星天体物理 2019-12-23 v1 空间物理

摘要

磁云(MCs)是日冕物质抛射从太阳发射出的抛射物子集。在 MCs 中观测到的磁场矢量相干旋转使人设想 MCs 由磁通绳(FRs)构成。在所有用于分析 MCs 的方法中,Lepping 方法(Lepping 等,1990,JGR 95,11957)使用最为广泛。尽管该拟合方法并不要求轴向场分量在 MC 边界处消失,这一观念却在文献中被广泛传播。于是我们重访 Lepping 方法以强调其假设及其输出参数的含义。如最初所定义,这些参数意味着拟合的 FR 可能小于或大于所研究的 MC。我们转而提供对 Lepping 结果的一种重新解释,其中拟合模型限于观测到的 MC 区间。我们发现,通常穿过的 FRs 是不对称的,在 FR 轴之前或之后有更大的一侧,无论尺寸还是磁通皆然。在最大侧的边界处,我们发现轴向磁场分量围绕 0 分布,我们以太阳爆发的物理机制对此予以解释。相反,在较小侧的边界处轴向场分布偏移到正值,正如行星际旅程中侵蚀作用所预期的那样。这一对 Lepping 结果的新分析有几方面启示。首先,全局量如磁通与螺度需要根据目的修订(估算太阳发射后不久 FRs 的全局性质,还是在 1 au 处)。其次,在 MCs 中推得的扭转剖面从近乎均匀、到远离 FR 轴而增加、直至在 MC 边界附近反转,近乎连续地分布。不存在例外情形,而是一连续谱系。最后,在 1 au 处剩余被穿过的 FR 的冲击参数得到修订。其分布与弱扁平 FR 截面相容。

关键词

引用

@article{arxiv.1912.09829,
  title  = {Re-analysis of Lepping's Fitting Method for Magnetic Clouds: Lundquist Fit Reloaded},
  author = {P. Démoulin and S Dasso and M. Janvier and V. Lanabere},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1912.09829},
  year   = {2019}
}

备注

29 pages, 11 figures