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新生活动区为何会产生脉冲星质量抛射(CME)?

太阳与恒星天体物理 2024-10-02 v1

摘要

太阳活动区(AR)是日冕质量抛射(CME)和日冕闪电的主要来源。NOAA AR 12089于2014年6月10日出现,随后在5小时内产生两次C级闪电并伴随CME。当产生这两次 eruptive 闪电时,该活动区的总无符号磁通(ΦAR\Phi_{\text{AR}})和磁自由能(EfE_f)均远小于常规产生CME的活动区。为何这个极小的活动区能够如此早地产生 eruptive 闪电?我们比较了该活动区在 eruptive 闪电和最大局限性闪电时的磁环境。除ΦAR\Phi_{\text{AR}}EfE_f外,我们计算了日冕 polarity inversion line(FPIL)区域内平均特征扭曲参数(αFPIL\alpha_{\text{FPIL}})与ΦAR\Phi_{\text{AR}}之比,这一参数综合考虑了背景磁场约束和核心区域的非势性。我们发现 eruptive 闪电期间αFPIL/ΦAR\alpha_{\text{FPIL}}/{\Phi_{\text{AR}}}的值高于局限性闪电期间的值。进一步计算了沿极性反转线的衰减指数,结果显示在两次 eruptive 闪电和一次局限性闪电前分别为1.69、3.45和0.98。最终,非线性力场外推表明,在 eruptive 闪电前,日冕沿FPIL反复形成了flux rope,这些flux rope被抛射出并产生了CME。而在局限性闪电前未发现flux rope。我们的研究表明,即便是新出现的极小活动区,只要其核心区域背景场约束较弱且非势性较强,也可以产生 eruptive 闪电。

关键词

引用

@article{arxiv.2407.19710,
  title  = {Why could a new-born active region produce coronal mass ejections?},
  author = {Hanzhao Yang and Lijuan Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2407.19710},
  year   = {2024}
}