具有热传导湍流抑制的太阳耀斑加热
太阳与恒星天体物理
2022-06-01 v1
摘要
在太阳耀斑期间,等离子体通常被加热到极高温度,由此通过热传导实现的能量重分布是将能量传输到耀斑太阳大气中的主要机制。热流通常用Spitzer理论建模,该理论基于携带热流的电子与背景电子之间的局域库仑碰撞。然而,在耀斑期间,温度梯度常变得足够陡,使得碰撞平均自由程超过温度梯度尺度,从而热传导变为固有的非局域。此外,可在原子发射线的非热宽度中探测到的湍流角散射,也能起到增大碰撞频率从而抑制热流的作用。Emslie & Bian (2018)近期的工作将Spitzer热传导理论推广以同时考虑非局域性与湍流抑制。我们已将其热流理论表达式(即Spitzer热流与核函数的卷积)实现到RADYN耀斑建模代码中,并进行了参数研究以理解热传导的相应变化如何影响耀斑动力学及由此产生的辐射。我们发现,具有减小热流的模型预言了更慢的体流、更弱的线发射和更长的冷却时间。通过将模型预言的原子发射线特征与从特定耀斑观测推得的 Doppler 速度和非热线宽进行比较,我们发现相对于Spitzer值抑制因子在0.3至0.5之间的模型最能重现跨广泛温度形成发射线观测到的 Doppler 速度。有趣的是,最能匹配观测非热线宽的模型具有kappa型速度分布函数。
引用
@article{arxiv.2204.11684,
title = {Solar Flare Heating with Turbulent Suppression of Thermal Conduction},
author = {Joel C. Allred and Graham S. Kerr and A. Gordon Emslie},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.11684},
year = {2022}
}
备注
Accepted by the Astrophysical Journal. 12 pages, 6 figures