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球马克倾斜及其对日冕物质抛射建模的影响

太阳与恒星天体物理 2022-08-31 v1

摘要

球马克型磁通绳正越来越多地用于日冕物质抛射(CMEs)的建模。许多模型旨在精确重建 CME 的磁场拓扑结构,考虑到其在评估 CME 对现代技术以及空间与地面人类活动影响方面的重要性。然而,迄今为止,关于球马克的磁场结构细节如何影响其穿过建模域中环境场的演化,以及这对磁场拓扑预测精度有何影响,讨论甚少。如果球马克的对称轴(几何轴)与环境场方向成一定角度,则球马克开始旋转,使其对称轴最终与环境场对齐。在空间天气预测模型中使用球马克时,这种倾斜可能在插入过程中就已经发生,并显著影响结果。在本文中,我们强调了这一此前在空间天气领域未被研究的问题,并估算了球马克在不同条件下旋转的角度。为此,我们生成了简单的纯径向环境磁场拓扑(弱/强正/负),并插入具有不同初始速度、倾角和磁螺度符号的球马克。我们采用不同的物理和几何判据来定位球马克的磁质心和对称轴。我们确认球马克在所有研究条件下都会旋转,其旋转方向和角度取决于球马克的初始特性以及环境磁场的强度和方向。

关键词

引用

@article{arxiv.2111.08770,
  title  = {The spheromak tilting and how it affects modelling coronal mass ejections},
  author = {Eleanna Asvestari and Tobias Rindlisbacher and Jens Pomoell and Emilia Kilpua},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2111.08770},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in ApJ