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太阳磁毯 II:小尺度磁场的日冕相互作用

太阳与恒星天体物理 2012-11-19 v1

摘要

本文是旨在构建太阳磁毯真实、演化且非势日冕模型系列研究的第二篇。本研究考察了两个磁元之间的相互作用。我们的目标是研究这些磁元在浮现、对消和飞掠过程中导致的磁能积累、存储和耗散。未来,这些相互作用将成为涉及数百个磁元的更复杂模拟的基本构建块。每次相互作用均在覆盖均匀磁场的存在下进行模拟,该覆盖磁场相对于演化的磁元具有不同的取向。对于这三种小尺度相互作用,模拟结束时场中存储的自由能范围为 0.22.1×10260.2-2.1\times 10^{26} erg,而耗散的总能量范围为 1.36.3×10261.3-6.3\times 10^{26} erg。在所有情况下,较强的覆盖场会导致更高的能量存储和耗散。对于对消和浮现模拟,垂直于覆盖场的运动产生最高值;对于飞掠模拟,平行于覆盖场的运动产生最高值。在所有情况下,积累的自由能足以解释 X 射线亮斑或纳耀斑等小尺度现象。此外,如果针对所考虑体积内的正确磁元数量进行缩放,持续耗散的能量可提供宁静太阳日冕加热预算的显著部分。

关键词

引用

@article{arxiv.1211.3924,
  title  = {Solar Magnetic Carpet II: Coronal Interactions of Small-Scale Magnetic Fields},
  author = {K. A. Meyer and D. H. Mackay and A. A. van Ballegooijen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1211.3924},
  year   = {2012}
}