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部分电离太阳大气中的粘性加热与不稳定性

太阳与恒星天体物理 2024-11-14 v1 等离子体物理 空间物理

摘要

在弱磁场 (50\mboxG\lesssim 50 \,\mbox{G}) 中,主要来自中性粒子的平行和垂直粘性可能超过中高层色球中的磁扩散率(欧姆、霍尔、双极)。离子驱动的回旋粘性可能在高层色球和过渡区占主导地位。在强磁场 (100\mboxG\gtrsim 100\, \mbox{G}) 中,粘性主要在高层色球和过渡区超过扩散率。平行和垂直粘性在量级上相似,会衰减波,并可能在等离子体加热中与双极扩散竞争,当两者相等时可能抑制霍尔和双极不稳定性。垂直粘性张量有两个分量,ν1\nu_1ν2\nu_2,它们略有不同,并对离子磁化表现出弱依赖性。它们的差异,结合剪切,可能使波不稳定,尽管磁扩散为这种不稳定性引入了一个截止。在磁场 B\bf{B} 具有垂直 (bz=Bz/Bb_z=B_z/|\bf{B}|) 和方位角 (by=By/Bb_y=B_y/|\bf{B}|) 分量,且波矢 k\bf{k} 具有径向 (\kx=kx/k\kx=k_x/|\bf{k}|) 和垂直 (\kz=kz/k\kz=k_z/|\bf{k}|) 分量的配置中,平行粘性和霍尔扩散可以产生粘性-霍尔不稳定性。回旋粘性进一步加剧了上层区域波的不稳定性。这些发现表明,太阳大气可能经历各种粘性不稳定性,揭示了不同大气区域中粘性、磁场和等离子体动力学之间复杂的相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.2411.08242,
  title  = {Viscous Heating and Instabilities in the Partially Ionized Solar Atmosphere},
  author = {B. P. Pandey and Mark Wardle},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08242},
  year   = {2024}
}

备注

20 pages, 17 figures, MNRAS (accepted)