太阳耀斑弧列建模：衔接光学薄辐射一维与三维模拟的鸿沟
太阳与恒星天体物理
2020-09-02 v1 空间物理
摘要
太阳耀斑是三维现象，但包含色球层中诸多重要过程的三维耀斑建模是一项计算挑战。准确建模色球层十分重要，即便关注区域为过渡区和日冕，因为能量、物质和辐射在相互关联的层次间流动。我们提出一个旨在弥合一维与三维建模鸿沟的太阳耀斑弧列模型。我们的方法限于光学薄辐射的合成。利用三维域中观测到的活动区环结构，我们将模拟的一维耀斑大气嫁接至各环上，合成辐射并投影至二维观测平面。对SDO/AIA、GOES/XRS和IRIS/SG Fe XXI 1354.1A的辐射进行了前向建模。我们分析了与耀斑相关的温度、持续时间、物质流和线宽，发现定性一致但存在某些定量差异。与观测相比，多普勒频移量级相近但衰减过快；其有序性较差，较观测含有更多散点。GOES和AIA的渐变相辐射持续时间也过短。Fe XXI谱线展宽但不够充分。这些发现表明模型需加入额外物理过程。我们在此展示的作为概念验证的弧列模型可扩展用于研究其他谱线和太阳耀斑的全局特征，为更好地检验日冕对耀斑能量注入模型的响应提供手段。
引用
@article{arxiv.2007.13856,
title = {Solar Flare Arcade Modelling: Bridging the gap from 1D to 3D Simulations of Optically Thin Radiation},
author = {Graham S. Kerr and Joel C. Allred and Vanessa Polito},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.13856},
year = {2020}
}
备注
Accepted for publication in the Astrophysical Journal, 22 pages, 18 figures