洛伦兹力的作用：贯穿耀斑全寿命周期的多相磁流体动力学

太阳耀斑长达数小时的渐变相在电磁波谱上得到了充分观测，展现出诸多多相特征，即在受热的耀斑后系统中形成冷凝区，但目前尚缺乏完整的三维 (3D) 模型。利用最先进的 3D 磁流体动力学模拟，我们确定了洛伦兹力在整个耀斑寿命周期中所起的关键作用，并表明耀斑后磁场的缓慢变化实现了绝大部分的能量释放。多个波段下的合成图像与耀斑观测高度吻合，我们量化了从耀斑爆发到衰减阶段传导、辐射及洛伦兹力做功的贡献。这突显了磁场拓扑的非无力特性在触发 Rayleigh-Taylor 动力学中的关键作用，该动力学在极紫外观测中表现为波动的冕射线。我们的 C 级太阳耀斑重现了诸如耀斑后冕雨等多相特征。与观测一致，我们发现较冷等离子体束通过灾难性冷却自发形成，导致冷等离子体沿耀斑后环流下。由于在渐变相耀斑环中磁压、磁张力与等离子体压力达到力平衡，这为日冕震学通过观测破译磁场强度变化提供了潜力。