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困于随机结构等离子体中的次级快磁声波

太阳与恒星天体物理 2016-08-31 v1

摘要

快磁声波是推断太阳大气参数的重要工具。我们数值模拟了快波脉冲在模拟高度不均匀太阳日冕的随机结构等离子体中的传播。通过一系列部分反射和透射,形成了一个次级波网络。这些次级波在时间和空间上均表现出准周期性。由于时间和空间周期通过快波速度简单相关,我们通过考察平均时间周期(pˉ\bar{p})对初始脉冲宽度(w0w_0)以及表征平衡密度剖面随机性的密度对比度(δρ\delta_\rho)和关联长度(LcL_c)的依赖关系,量化了次级波的性质。对于小振幅脉冲,δρ\delta_\rho 不会显著改变 pˉ\bar{p}。另一方面,大振幅脉冲在 δρ\delta_\rho 较小时会增强密度对比度,而在 δρ\delta_\rho 足够大时则具有平滑效应。我们发现 pˉ\bar{p}LcL_c 呈线性关系,且对于较窄的脉冲,比例因子更大。然而,就 pˉ\bar{p} 的绝对值而言,较宽的脉冲会产生周期更长的次级波,并且这种效应在关联长度较短的随机等离子体中更强。次级波携带着前导波脉冲和背景等离子体的特征,通过利用在日冕物质抛射或 EUV 波之后在变暗区域探测到的次级波,我们的研究可能会在 MHD 地震学中找到应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1606.06059,
  title  = {Secondary fast magnetoacoustic waves trapped in randomly structured plasmas},
  author = {Ding Yuan and Bo Li and Robert W. Walsh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1606.06059},
  year   = {2016}
}

备注

10 pages, 5 figures, accepted by ApJ