NOAA 活动区 AR 11029 的自由能

NOAA 活动区 AR 11029 是一个小但高度活跃的黑子区，产生了 73 个 GOES 软 X 射线耀斑。这些耀斑似乎偏离了著名的幂律频率-大小分布。具体而言，与幂律分布相比，观测到的 GOES C 级耀斑过少，且没有 M 级耀斑（Wheatland, Astrophys. J. 710, 1324, 2010）。据推测，这是由于该区域没有足够的磁能来驱动大事件。我们利用 10 月 24 日由 SOLIS 矢量光谱磁像仪（SOLIS/VSM）采集的数据，以及 10 月 27 日由 Hinode 太阳光学望远镜光谱偏振仪（Hinode/SP）采集的数据，构建了活动区 AR 11029 日冕磁场的非线性无力场外推。由于光球磁像图数据与无力场模型不一致，使用光球磁像图数据进行无力场建模遇到了问题，我们采用了一种近期开发的“自洽”程序来解决这一问题并适应边界数据中的不确定性（Wheatland 和 Regnier, Astrophys. J. 700, L88, 2009）。我们计算了自洽解的总能量和自由能，发现自由能在 10 月 24 日为 $4 \times 10^{29}$ 尔格，在 10 月 27 日为 $7 \times 10^{31}$ 尔格。基于文献中耀斑样本建立了 RHESSI 非热能与 GOES 峰值 X 射线通量之间的数量级标度关系，并用于从观测到的 GOES 峰值 X 射线通量估计耀斑能量。基于该标度关系，我们得出结论：在耀斑率达到峰值的 10 月 27 日，AR 11029 的估计自由能足以驱动 M 级或 X 级耀斑，因此该建模似乎并不支持大耀斑的缺失是由于该区域能量有限这一假设。