揭示太阳爆发中快速加速阶段的机制

已提出两种驱动太阳爆发的主要机制：理想磁流体力学不稳定性与电阻磁重联。由于两种机制紧密耦合且同步，难以辨识它们各自对太阳爆发的贡献，尤其是对关键的快速加速阶段。在此，为阐明该问题，我们对 2011 年 8 月 4 日的磁通量绳爆发进行数据驱动数值模拟，并量化沿耀斑电流片的磁重联向上喷流以及作用于磁通量绳的大尺度洛伦兹力所做的功的贡献。爆发的宏观形态、磁通量绳的早期运动学及耀斑带等主要模拟结果与观测吻合良好。我们估算了快速加速阶段中电流片上方磁弹弓以及作用于磁通量绳的大尺度洛伦兹力所转换的能量，发现（1）大尺度洛伦兹力所做的功约为前者的 4.6 倍，且（2）由覆盖磁场产生的减弱的束缚力促进了爆发。这些结果表明，大尺度洛伦兹力在该爆发的快速加速阶段中起主导作用。