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太阳耀斑中重联驱动终止激波的动态行为:磁流体力学模拟

太阳与恒星天体物理 2018-12-26 v1

摘要

在爆发型太阳耀斑中,当高速重联外流与致密的闭合耀斑环碰撞时形成的终止激波(TSs),被认为是等离子体加热与粒子加速的可能候选机制之一。本工作中,我们在经典的Kopp-Pneuman耀斑构型中进行电阻磁流体力学模拟,研究TSs的形成与演化,并详细分析TSs的动态特征以及激波强度在时空中的变化。本研究聚焦于快速重联阶段,此时等离子体团形成并在耀斑电流片内产生小尺度结构。研究发现,当下行外流与闭合磁环碰撞变为超磁声速时,TS随即出现并立刻变得高度动态。TS的形态可为平坦、倾斜或弯曲,取决于外流/等离子体团与环顶区高度动态等离子体之间的详细相互作用。当等离子体团穿越时TS变弱,甚至可能被子充分发展的等离子体团摧毁,随后在等离子体团上方重建。我们还对激波前沿沿向与法向的重要物理量进行了详细统计分析。穿过TS前沿的密度与温度比在1到3之间,压力比通常更大,可达10。我们表明弱引导场并不强烈影响马赫数与压缩比,且在有热传导的情形下TS长度略增大。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.01189,
  title  = {The Dynamical Behavior of Reconnection-driven Termination Shocks in Solar Flares: Magnetohydrodynamic Simulations},
  author = {Chengcai Shen and Xiangliang Kong and Fan Guo and John C. Raymond and Bin Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.01189},
  year   = {2018}
}

备注

accepted for publication in ApJ