共振吸收导致的传播扭曲波的选择性空间阻尼
太阳与恒星天体物理
2015-05-18 v1
摘要
有观测证据表明存在由光球运动驱动的传播扭曲波。这些扰动被解释为扭曲磁流体动力学(MHD)波，在太阳日冕中向上传播时会衰减。本文表明，共振吸收为这些波的空间阻尼提供了一个简单的解释。使用包含管边界非均匀层的太阳磁通量管柱状模型来研究扭曲MHD波。假设频率为实数，纵向波数为复数，解析计算了共振吸收产生的阻尼长度和每波长的阻尼。由共振吸收引起的传播扭曲波的阻尼长度是频率的单调递减函数。对于低频扭曲波，阻尼长度恰好与频率成反比，我们将其称为TGV关系。当转向高频时，TGV关系仍然是阻尼长度对频率实际依赖性的一个极好的近似。这种依赖性意味着共振吸收具有选择性，因为它有利于低频波，并能有效地从扭曲波的宽带频谱中移除高频波。它具有选择性，因为阻尼长度与频率成反比，因此阻尼随频率增加而加剧。这意味着径向不均匀性可以使太阳波导成为宽带扰动的天然低通滤波器。因此，沿着例如日冕环传播的扭曲波列，其高频成分将在大气较低层被更多地耗散。这可能对太阳大气中波加热的空间分布产生重要影响。
引用
@article{arxiv.1004.4468,
title = {Selective spatial damping of propagating kink waves due to resonant absorption},
author = {J. Terradas and M. Goossens and G. Verth},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.4468},
year = {2015}
}