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非均匀磁管中的驻立香肠模:推断耀斑环参数的反演方案

太阳与恒星天体物理 2015-10-14 v1

摘要

耀斑环中的驻立香肠模对于解释太阳耀斑光变曲线中的准周期脉动 (QPPs) 具有重要意义。我们提出了一种反演方案,一致地利用其周期 PP 和阻尼时间 τ\tau 来诊断耀斑环参数。我们推导了控制无压强直管中线性香肠波的通用色散关系,其中横向密度不均匀性发生在任意宽度 ll 的层中且具有任意形式。我们发现 PPτ\tau 依赖于 [R/vAi,L/R,l/R,ρi/ρe][R/v_{\rm Ai}, L/R, l/R, \rho_{\rm i}/\rho_{\rm e}] 的组合,其中 RR 是环半径,LL 是环长,vAiv_{\rm Ai} 是内部 Alfvén 速度,ρi/ρe\rho_{\rm i}/\rho_{\rm e} 是密度对比。对于所考察的所有密度剖面,当 L/R1L/R \gg 1PPτ\tau 出现饱和,从而在 L/RL/R 足够大时,在具有特定密度剖面的 [R/vAi,l/R,ρi/ρe][R/v_{\rm Ai}, l/R, \rho_{\rm i}/\rho_{\rm e}] 空间中产生一条反演曲线。当应用于空间上未分辨的 QPP 事件时,该方案得出 R/vAiR/v_{\rm Ai} 是约束最好的参数,而 l/Rl/R 对应另一个极端。对于空间上可分辨的 QPPs,虽然不能事先假设 L/R1L/R \gg 1,但由于额外的几何约束,反演曲线仍然是可能的。当一个空间上可分辨的 QPP 事件涉及另一种模式时(如最近的一个事件),可以推断出完整的 [vAi,l,ρi/ρe][v_{\rm Ai}, l, \rho_{\rm i}/\rho_{\rm e}] 集合。我们得出结论,所提出的方案为磁震学利用 QPPs 提供了一个有用的工具。

关键词

引用

@article{arxiv.1509.01442,
  title  = {Standing Sausage Modes In Nonuniform Magnetic Tubes: An Inversion Scheme For Inferring Flare Loop Parameters},
  author = {Shao-Xia Chen and Bo Li and Ming Xiong and Hui Yu and Ming-Zhe Guo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1509.01442},
  year   = {2015}
}

备注

26 pages, 5 figures, accepted for publication in ApJ