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由 Alfvén 波湍流驱动的低日冕穿场线模型

太阳与恒星天体物理 2020-11-20 v3 空间物理

摘要

我们提出了一个更新的包括过渡区的全球日冕模型。我们利用光球磁场测量数据模拟了真实的三维(3D)磁场,并假设磁流体力学(MHD)Alfvén 波湍流及其非线性耗散是加热日冕等离子体和驱动太阳风的唯一来源。在闭合场区,平衡湍流中的耗散效率得到增强。在日冕洞中,我们考虑了向外传播波的反射,这伴随着较弱的反向传播波的产生。非线性级联率在强烈不平衡的湍流中降低,从而导致更冷的日冕洞。该模型的显著特征是将低日冕描述为沿磁场线的准稳态低 beta 等离子体运动和热流传输。我们追踪穿过全球日冕模型下边界(选定在某一日心距离 R=Rb1.1 RR=R_{b}\sim1.1\ R_\odot,远高于过渡区)每个网格点的磁场线。可以通过等离子体运动和热传输的一维方程以及 Alfvén 波传播,直接求解沿磁场线的等离子体参数,这些方程充分描述了低日冕中日心距离范围 R<R<RbR_{\odot}<R<R_{b} 内的物理过程。通过在 r=Rbr=R_{b} 处将此穿场线模型与完整的 MHD 全球日冕模型对接,我们求得了全局解,并在约 200 个核心上实现了快于实时的模型性能。

关键词

引用

@article{arxiv.1609.04379,
  title  = {Threaded-Field-Lines Model for the Low Solar Corona Powered by the Alfven Wave Turbulence},
  author = {Igor V. Sokolov and Bart van der Holst and Ward B. Manchester and Doga Can Su Ozturk and Judit Szente and Aleksandre Taktakishvili and Gabor Tóth and Meng Jin and Tamas I. Gombosi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1609.04379},
  year   = {2020}
}

备注

23 pages, 6 figures