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太阳白光耀斑的统计研究及其与太阳型恒星超级耀斑的比较

太阳与恒星天体物理 2017-12-27 v1 地球与行星天体物理

摘要

近来,许多太阳型恒星上的超级耀斑作为白光耀斑(WLF)被发现。统计研究发现其能量(EE)与持续时间(τ\tau)之间存在相关性:τE0.39\tau \propto E^{0.39}(Maehara 等人 2017 EP&SEP\& S,67,59),类似于太阳硬/软 X 射线耀斑的对应关系:τE0.20.33\tau \propto E^{0.2-0.33}。这表明太阳与恒星耀斑的能量释放机制具有普遍性,即磁重联。我们在此对由 \textit{SDO}/HMI 观测到的 50 个太阳 WLF 进行了统计研究,并检验了能量与持续时间之间的相关性。结果表明,太阳 WLF 上的 EEτ\tau 关系(τE0.38\tau \propto E^{0.38})与恒星超级耀斑上的关系(τE0.39\tau \propto E^{0.39})极为相似。然而,恒星超级耀斑的持续时间比由太阳 WLF 预期的值短一个数量级。我们就此差异提出以下两种解释。(1)在太阳耀斑中,WLF 的冷却时标可能长于重联时标,且太阳 WLF 的衰减时间可被冷却效应拉长。(2)该分布可通过应用由磁重联理论导出的标度律(τE1/3B5/3\tau \propto E^{1/3}B^{-5/3})来理解。在此情形下,观测到的超级耀斑预期具有比太阳耀斑强 2–4 倍的磁场强度。

关键词

引用

@article{arxiv.1710.11325,
  title  = {Statistical Studies of Solar White-Light Flares and Comparisons with Superflares on Solar-type Stars},
  author = {Kosuke Namekata and Takahito Sakaue and Kyoko Watanabe and Ayumi Asai and Hiroyuki Maehara and Yuta Notsu and Shota Notsu and Satoshi Honda and Takako Ishii and Kai Ikuta and Daisaku Nogami and Kazunari Shibata},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1710.11325},
  year   = {2017}
}

备注

43 pages, 15 figures, accepted for publication in ApJ