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利用 AIA/SDO 观测的太阳耀斑时空演化:分形扩散、次扩散还是逻辑斯谛增长?

太阳与恒星天体物理 2015-06-11 v1

摘要

我们通过拟合径向膨胀模型 r(t)r(t) 来探索太阳耀斑的时空演化,该模型由一个指数增长的加速阶段和一个减速阶段组成,减速阶段由广义扩散函数 r(t)κ(tt1)β/2r(t) \propto \kappa (t-t_1)^{\beta/2} 参数化,其中包括逻辑斯谛增长极限 (β=0\beta=0)、次扩散 (β=01\beta = 0-1)、经典扩散 (β=1\beta=1)、超扩散 (β=12\beta = 1-2) 和线性膨胀极限 (β=2\beta=2)。我们分析了 SDO 任务前两年期间 GOES 和 AIA/SDO 观测到的所有 M 级和 X 级耀斑,共计 155 个事件。我们发现大多数耀斑工作在次扩散机制下 (β=0.53±0.27\beta=0.53\pm0.27),我们将此解释为低等离子体-β\beta 日冕中间歇性磁重联事件的各向异性链式反应。我们发现平均传播速度为 v=15±12v=15\pm12 km s1^{-1},每个耀斑的最大速度为 vmax=80±85v_{max}=80 \pm 85 km s1^{-1},这 substantially 慢于耀斑等离子体热扩散预期的声速。此处建立的扩散特征(首次针对太阳耀斑)与分形扩散自组织临界性 (FD-SOC) 模型一致,该模型仅基于元胞自动机模拟就预测了扩散输运。

关键词

引用

@article{arxiv.1208.1527,
  title  = {The Spatio-Temporal Evolution of Solar Flares Observed with AIA/SDO: Fractal Diffusion, Sub-Diffusion, or Logistic Growth ?},
  author = {Markus J. Aschwanden},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1208.1527},
  year   = {2015}
}

备注

submitted to The Astrophysical Journal