大规模CME-耀斑电流片中受限湍流热力学过程的三维模拟
太阳与恒星天体物理
2023-08-21 v1 空间物理
摘要
湍流在太阳爆发中大型电流片(CS)复杂几何结构的形成和快速能量释放中起着关键作用。在本文中，我们对一次中等日冕物质抛射(CME)过程以及高度受限CS的热力学演化进行了全三维高分辨率模拟。由于撕裂和等离子体团不稳定性产生了大量细长的团块，导致更高的重联率，并在三维中以更复杂的方式经历分裂、合并和扭结过程。详细的热力学分析表明，CS主要由绝热项和数值黏性项加热，热传导是平衡CS内部能量的主导因素。相应地，CS的温度达到约20 MK的最大值，且温度范围相对较窄。从合成的大气成像组件131 的正视视角看，具有与上拱下流相似形态的向下流动结构主要位于耀斑后环和环顶之间，而移动的团块可将尖刺延伸至环顶更高处。向下移动的等离子体团可保持扭曲的磁场位形直至在耀斑环顶湮灭，表明等离子体团重联在下部CS中占主导。同时，向上移动者在到达CME底部之前变为湍流结构，意味着湍流重联在上部CS中占主导。我们探讨了湍流能量和各向异性的空间分布，其显示出随高度谱的显著变化。
引用
@article{arxiv.2308.09496,
title = {Three-dimensional simulation of thermodynamics on confined turbulence in a large-scale CME-flare current sheet},
author = {Jing Ye and John C. Raymond and Zhixing Mei and Qiangwei Cai and Yuhao Chen and Yan Li and Jun Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.09496},
year = {2023}
}