承载驻立慢波的太阳大气结构的稳定性：可压缩等离子体中的解析模型
太阳与恒星天体物理
2021-06-23 v1
摘要
背景：在太阳日冕加热问题的背景下，日冕高温的一种可能解释是磁流体力学（MHD）波释放能量。除其他机制外，能量传输被认为可通过日冕环中开尔文-亥姆霍兹不稳定性（KHI）的发展而实现。目的：我们的目的是确定太阳大气结构（如日冕环，以及暗条细丝、太阳黑子和孔）中的驻立慢波，是否能因结构边界处的振荡剪切流触发KHI。方法：我们使用线性化非定常MHD，在笛卡尔参考系中构建了一个解析模型。该模型描述了一个可压缩等离子体，其靠近一个不连续界面，该界面分隔了两个均匀等离子体区域，每个区域都包含一个振幅恒定、平行于背景磁场并与界面对齐的振荡速度场。所获得的解析结果随后被用于确定上述界面在日冕和光球条件下的稳定性。结果：我们发现界面的稳定性由一个马蒂厄方程（Mathieu equation）决定。根据该方程的参数，界面可以是稳定的或不稳定的。对于日冕和光球条件，我们发现界面相对于KHI是稳定的。然而，理论上它可能因参数共振不稳定性而不稳定，尽管这在物理上似乎不太可能。我们得出结论：在这一简化设定中，若无额外物理过程的参与，驻立慢波不会触发KHI。
引用
@article{arxiv.2104.13064,
title = {Stability of solar atmospheric structures harboring standing slow waves: An analytical model in a compressible plasma},
author = {Michaël Geeraerts and Tom Van Doorsselaere},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.13064},
year = {2021}
}