部分电离效应在色球层中的作用
太阳与恒星天体物理
2023-07-19 v1
摘要
日冕加热的能量必须来自对流区。该能量传入日冕的量和方式取决于低层大气和日冕本身的性质。我们综述:1)能量如何在太阳低层大气建立;2)能量如何穿过太阳大气传输;3)能量最终如何在色球层和/或日冕耗散。任何能量传输机制都必须应对低层大气中的各种物理过程。我们将聚焦于一个在色球层中似乎高度重要且直到最近未被深入研究的过程:色球层中的离子-中性粒子相互作用效应(INIE)。我们综述部分电离在色球层中的相关性和作用,并表明该过程实际上对太阳外层大气有可观影响。我们包含使用Bifrost代码(Gudiksen等2011)的2.5D辐射MHD模拟分析,其包括色球层和日冕上的部分电离效应以及沿磁场线的热传导。光球层、色球层和过渡区是部分电离的,电离粒子与中性粒子之间的相互作用对这些层的磁热动力学有重要后果。INIE使用广义欧姆定律处理,即我们在感应方程中考虑霍尔项和双极扩散。不同物种间的相互作用对模拟大气影响如下:1)双极扩散耗散磁能并增加色球层的最低温度;2)上层色球层可能在更大高度范围内被加热和膨胀。这些过程揭示了有INIE和无INIE的模拟中建模大气之间的显著差异。
引用
@article{arxiv.1503.02723,
title = {The Role of Partial Ionization Effects in the Chromosphere},
author = {Juan Martinez-Sykora and Bart De Pontieu and Viggo H. Hansteen and Mats Carlsson},
journal= {arXiv preprint arXiv:1503.02723},
year = {2023}
}
备注
25 pages, 3 figures, accepted to be published in Royal Society