来自多个活性区域的精细磁结构大型皮质质量抛射事件诞生过程
太阳与恒星天体物理
2025-02-26 v1
摘要
皮质质量抛射事件 (CMEs) 是来自太阳的磁性等离子体喷发，被认为是不利空间气象事件的主要驱动力。因此，理解其形成过程，特别是磁结构拓扑，对于准确的空间气象预测至关重要。本文基于成像观测和三维 (3D) 数据约束的热力学磁気流体动力学 (MHD) 模拟（采用球面坐标），我们展示了从多个活性区域 (AR) 由于三维磁重联而产生的具有精细磁结构的 CME 的诞生。观察到的现象在活性区域之间形成的皮质喷流，伴随着喷发丝绸在喷流脊柱通过后沿回流的材料。该喷流连接两个不同活性区域内的两个暗化区域。这一现象是 CME 磁力线与穿越活性区域的空穴磁场线之间三维磁重联的观测指示物。在此之后，热力学数据约束的 MHD 模拟成功复现了观察到的喷流及参与磁力线的重联过程，导致形成具有不同于其前体的复杂磁结构的 CME 磁力线。通过数据驱动的 MHD 模拟在简单多极磁配置中验证了此情景的普遍性。这项工作阐明了多个活性区域在形成具有精细磁结构的 CME 中的作用。一方面，形成非连贯的磁力线，其中并非所有扭曲的磁场线围绕一个共同轴旋绕；另一方面，我们的发现表明，真实 CME 磁力线的拓扑结构可能并非仅由单个活性区域决定，特别是在太阳最大期间。
引用
@article{arxiv.2502.18367,
title = {The Birth of a Major Coronal Mass Ejection with Intricate Magnetic Structure from Multiple Active Regions},
author = {Jinhan Guo and Y. W. Ni and B. Schmieder and Y. Guo and C. Xia and P. Devi and R. Chandra and S. Poedts and R. Joshi and Y. H. Zhou and H. T. Li and P. F. Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.18367},
year = {2025}
}
备注
19 pages, 8 figures, accepted for publication in ApJ