MPI-AMRVAC 中的 Uniturbulence 与 Alfvén 波太阳模型
太阳与恒星天体物理
2025-11-03 v1
摘要
核融合加热问题仍是太阳物理学的根本性挑战。尽管 AWSoM 类型模型(Alfvén 波太阳模型)在再现太阳 corona 大尺度结构方面取得了高度成功,但它们本质上忽略了当横向结构效应完全纳入磁流体动力学(MHD)方程时,由此产生的额外波模式的贡献。在本文中,我们使用在 MPI-AMRVAC 中开发的新物理模块和辐射冷却模块,比较了 kink 波驱动加热与 Alfvén 波驱动加热在维持太阳大气区域加热方面的作用。我们通过纳入额外的 Alfvén 和 kink 波能量贡献来扩展 MPI-AMRVAC 中现有 MHD 物理模块。我们考察了这些波在加热太阳大气和驱动太阳风中的作用。为了验证我们的方法,我们将来自 Python 基于仿真的结果与在 MPI-AMRVAC 中使用 UAWSoM 模块获得的结果进行比较。此外,我们通过两个参数研究评估了 kink 波相对于纯 Alfvén 波的加热效率:(1)探讨不同的 Alfvén 波反射率如何影响模拟的大气,(2)变化 Alfvén 波和 kink 波能量注入的相对大小。最后,我们呈现了由更大尺度域范围支持的结果,其完全由 kink 波驱动的加热维持。我们的结果表明,kink 波驱动(UAWSoM)模型能够在不要求任何人工背景加热术语的情况下维持稳定的大气,与传统仅使用 Alfvén 波的模型不同。我们将其归因于鞘波相对于 Alfvén 波的更高加热速率,给定相同的能量注入。kink 波可以在不诉请 ad hoc 加热术语的情况下,维持模型等离子体的温度和密度值符合 corona 条件。
引用
@article{arxiv.2510.27553,
title = {Uniturbulence and Alfv\'en Wave Solar Model in MPI-AMRVAC},
author = {M. McMurdo and T. Van Doorsselaere and N. Magyar and L. Banovic and D. Lim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.27553},
year = {2025}
}
备注
13 pages, 10 figures