磁螺度在日冕加热中的作用

太阳物理学中最大的挑战之一是理解太阳日冕的加热。大多数日冕加热理论假设，以磁扭绞/应力形式存在的自由能由光球注入日冕，并在日冕中通过重联或波耗散转化为热。然而，与扭绞/应力相关的磁螺度预期应守恒并出现在日冕中。在先前工作中，我们表明与小尺度扭绞相关的螺度通过日冕中的随机重联发生逆级联，并最终成为所观测到的暗条通道的大尺度剪切。我们的“螺度凝聚”模型同时解释了暗条通道的形成以及观测到的日冕环光滑、层流的结构。本文中，我们利用由光球运动驱动的日冕系统的螺度与能量守恒数值模拟证明，该模型也为日冕加热提供了自然机制。我们表明，由负责螺度凝聚过程的重联所产生的热足以解释观测到的日冕加热。我们研究螺度注入在决定日冕加热中的作用，发现关键在于加热率仅微弱依赖于光球驱动净螺度偏好。我们的计算表明，具有100%螺度偏好的运动加热日冕的效率最低；具有0%偏好的运动效率最高。我们讨论这一结果的物理起源及其对观测日冕的意义。