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无尺度磁网络:将观测数据与日冕场自组织模型进行比较

天体物理学 2007-05-23 v1 凝聚态物理 等离子体物理

摘要

我们提出日冕磁场通过交织的flux网将光度浓度连接在气象层上,构成一种无尺度网络。这种网络源于包括flux出现、磁浓度的扩散和合并以及重新连接flux管的avalanche的自组织临界动力学。磁浓度(如碎片、孔和斑点)被视为由flux管或'链接'连接的'节点'。从节点的flux数目是无尺度的。我们对Close等人的数据进行再分析,显示磁浓度强度的分布在整个测量范围内(约(2-500)×10^17 Mx)是一个指数分布,指数为γ=1.7±0.3\gamma= 1.7 \pm 0.3。该分布与Harvey和Schwaan报告的活跃区域大小分布相一致。因此,磁浓度可能从最小可测碎片到大型活跃区域都是无尺度的。自组织临界模型的数值模拟给出相同的指数γ\gamma,在统计不确定性范围内。flux管长度的指数分布也与模型结果定量一致。通过对测量的磁浓度扩散常数进行校准,我们计算出模型中flux转换时间约为10小时,总日冕flux约为102310^{23}Mx,与观测一致。我们引入两个其他统计量来特征化无尺度网络。flux连接一对浓度量的概率分布以及与给定浓度相连的不同浓度数目都被预测为无尺度分布,具有不同的指数。我们的ethods统一了无尺度flare能量观测与日冕磁场结构。

关键词

引用

@article{arxiv.astro-ph/0309230,
  title  = {Scale-Free Magnetic Networks: Comparing Observational Data with a Self-Organizing Model of the Coronal Field},
  author = {David Hughes and Maya Paczuski},
  journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0309230},
  year   = {2007}
}

备注

16 pages, 11 figures