中文

太阳电流片中的热增强撕裂:具有等离子体团捕获凝聚物的爆发式重联

太阳与恒星天体物理 2022-10-05 v1 等离子体物理 空间物理

摘要

在与耀斑相关的电流片中,撕裂不稳定性可能引发爆发式重联和等离子体团形成。我们通过一个爆发式重联过程,探究了太阳日冕中电流片破碎时热模与撕裂模如何相互增强,该过程的特征是形成相互作用并捕获凝聚等离子体的等离子体团。我们使用 \texttt{MPI-AMRVAC} 对一个二维电流层进行电阻磁流体动力学(MHD)模拟,纳入了光学薄辐射能量损失和背景加热的非绝热效应。我们的参数化研究探索了不同的电阻率和等离子体-β\beta,以量化线性和非线性 regime 中的不稳定性增长率。我们注意到,对于 1045×10310^{-4} - 5 \times 10^{-3} 范围内的无量纲电阻率,我们获得了热不稳定性和撕裂行为相互增强的爆发行为。这显然低于纯电阻爆发式等离子体团形成的通常临界 Lundquist 数范围。非线性增长率与电阻率呈弱幂律依赖关系。由于热和撕裂不稳定性,获得了演化非线性阶段中电流片的破碎和等离子体团的形成。在 Lundquist 数(SLS_L)范围 4.6×1032.34×1054.6 \times 10^3 - 2.34 \times 10^5 内观测到等离子体团的形成。我们量化了不同物理条件下等离子体团数量的时间变化和等离子体团的密度填充因子。我们还发现最大等离子体团数量按 SL0.223S_L^{0.223} 缩放。在非线性并合等离子体团链内,局地冷凝聚物聚集,实现了类似于日冕雨或日珥的密度和温度对比。

关键词

引用

@article{arxiv.2208.04355,
  title  = {Thermally enhanced tearing in solar current sheets: explosive reconnection with plasmoid-trapped condensations},
  author = {Samrat Sen and Rony Keppens},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04355},
  year   = {2022}
}

备注

Accepted for publication in the Astronomy and Astrophysics journal