日冕磁场的拓扑结构：利用类零点拓展磁骨架

太阳大气中的许多现象本质上具有磁性，研究大气磁场在理解这些现象中起着重要作用。研究太阳磁场的工具包括磁拓扑以及磁零点、分隔面与分离线等特征。这些理论在磁荷拓扑下发展得最为完备，其中磁场源被视为离散的，但观测到的磁场是连续分布的，且重建与数值模拟通常采用连续分布的磁边界条件。本文研究了使用连续源描述时的缺陷，特别是当 $z=0$ 平面上的零点因连续磁通分布（例如非点源的重叠）而被掩盖的情况。本文引入了边界上类零点的概念，其中保留了对场平行分量的要求 $B_{\parallel}=0$，但放宽了对垂直分量的要求，即 $B_{\perp}\ne0$。这些类零点允许定义类分隔面，通过挤压因子（squashing factor）的使用表明其是一类准分隔层，以及保留分离线 x 线结构的类分离线。给出的示例表明，使用类零点可以恢复从离散源过渡到连续源时被消除的拓扑特征，且在更复杂情形中纳入它们可增进对磁结构的理解，甚至改变所得结论。尽管本文示例使用了势场近似，但类零点的定义更具一般性，可用于其他情形，如无力场外推与 MHD 模拟。