三维标准耀斑模型。II. 太阳耀斑能量的上限

太阳耀斑强烈影响太阳大气层以及地球环境。因此，量化当今太阳可能的最大耀斑能量（如果存在上限）是太阳物理学中的一个关键问题。过去几十年观测到的最大太阳耀斑能量达到了几乘10^{32}尔格，可能高达10^{33}尔格。活跃的类太阳恒星上的耀斑能量可达约10^{36}尔格。由于缺乏此能量范围内太阳耀斑的直接观测，需要采用补充的研究方法。利用太阳活动区的历史记录，我们将一个现实的、起源于高度剪切的偶极场的三维MHD爆发耀斑无量纲模拟，标度到观测到的太阳参数值。这使我们能够在广泛的参数空间中计算模型中的磁通量和耀斑能量。首先，常见的太阳观测条件导致的模型磁通量和耀斑能量，与从观测估计的结果相当。其次，我们从观测中评估出，太阳黑子群30%的面积通常参与了耀斑过程。这与这些黑子群的强烈碎裂有关，而碎裂自然源于亚光球层对流。当模型被标度到有史以来报道的最大太阳黑子群面积的30%，并将其峰值磁场设为太阳黑子中测量到的最强值时，它产生了一个最大能量约为~6x10^{33}尔格的耀斑。模型结果表明，太阳能够产生的耀斑，其总太阳辐照度积分通量最多约为2003年11月4日直接观测到的最强耀斑的六倍。比历史记录更大的太阳黑子群，对于范围超过数十度的黑子对，将会产生超级耀斑。因此，我们推测，能够产生超级耀斑的类太阳恒星，其发电机强度应远强于太阳。