太阳与恒星磁场势场源面外推的测试问题
太阳与恒星天体物理
2022-01-20 v1 天体物理仪器与方法
空间物理
摘要
势场源面 (PFSS) 方程常用于建模太阳及其他恒星的日冕磁场。与任何计算模型一样，使用数值格式求解方程会因离散化引入误差。我们提出一组测试，利用当输入场正比于单一球谐函数时 PFSS 方程的解析解来量化这些误差。由球谐解出发，我们推导出在三维磁场解中追踪的磁力线的解析方程。我们提议将这些作为一组标准解析解，所有 PFSS 求解器均应据此测试以量化其固有误差。我们将这些测试应用于 pfsspy 软件包，表明其能很好地复现球谐解，但对无符号开放磁通量略有高估。其亦能成功复现解析磁力线方程，磁力线足点的误差通常远小于一度。
引用
@article{arxiv.2201.07783,
title = {Test Problems for Potential Field Source Surface Extrapolations of Solar and Stellar Magnetic Fields},
author = {David Stansby and Daniel Verscharen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.07783},
year = {2022}
}
备注
8 pages, 4 figures