Formation and plasma circulation of solar prominences
太阳日冕是太阳外层大气或日冕中存在的一种长寿命的冷而致密的等离子体幕。几十年来,它们形成的物理机制,特别是它们内部的血浆循环机制一直不确定。在静止磁场中观察到的普遍存在的向下流动很难解释,因为具有高电导率的等离子体似乎穿过水平磁场线移动。在这里,我们提出了三维数值模拟日珥的形成和演变的一个细长的磁通量绳作为一个结果,在原位等离子体凝聚燃料的连续等离子体蒸发从太阳色球。日珥的诞生和维持是在一个支离破碎的,高度动态的状态下,连续再现多个斑点和线程结构,主要是沿着质量加载的场线向下拖动。日珥等离子体循环的特征是日珥等离子体流回色球层和日珥等离子体通过连续凝聚形成之间的动态平衡。等离子体从色球层蒸发,凝结到日冕的日珥中,然后流回色球层,建立了一个稳定的色球-日冕等离子体循环。太阳动力学天文台大气成像组件模拟日珥的合成图像与实际观测非常相似,在椭圆形的日冕空洞下有许多动力学线程。
2016-03-17 astro-ph.SR
Wavelet Analysis on Solar Wind Parameters and Geomagnetic Indices
太阳作为振荡器产生的频率在日光层中传播,通过太阳风到达地球磁层。我们在近地球太阳等离子体参数和过去四个太阳周期的地磁指数中搜索这些频率。在这项工作中使用的太阳风参数是行星际磁场,等离子体β,阿尔芬马赫数,太阳风速度,等离子体温度,等离子体压力,等离子体密度和地磁指数DST,AE,Ap和Kp。我们发现太阳风的各个参数都具有一定的周期性,并且在每个周期内都有区别。我们的研究结果表明,间歇性周期在我们的数据,其中一些共享之间的太阳风参数和地磁指数。
2012-05-10 astro-ph.SR
Simultaneous Yohkoh/SXT and TRACE Observations of Solar Plasma Ejections
我们研究了在1998年4月至2001年12月的一些耀斑期间在日冕中观测到的热(~10 MK)和暖(~1 MK)等离子体喷射之间的关系。基于Yohkoh卫星上的软X射线望远镜观测到的X射线等离子体喷射(XPE)目录,我们已经确定了TRACE卫星导出的极紫外(EUV)图像中的XPE对应物。我们发现,XPE总是与EUV喷射。在大多数情况下,热等离子体的喷射比热等离子体的喷射更早开始。对最有趣和观测最好的事件,也给出了运动学和形态演化的综合分析
2013-09-02 astro-ph.SR
Solar Models with dynamic screening and early mass loss tested by helioseismic, astrophysical, and planetary constraints
微弱的年轻太阳悖论仍然是一个悬而未决的问题。这里提出的是一个可能的解决方案,这个明显的不一致性,一个更大的早期太阳。基于早期地球和火星的条件,光度约束被设置为质量的函数。我们研究这些替代的质量损失模型的日震约束。此外,我们探讨了一个动态的电子屏蔽校正,努力提高日震协议的早期质量损失模型的核心。
2018-07-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Behavior of Plasma and Field Parameters and their Relationship with Geomagnetic Indices during Intense Geomagnetic Storms of Solar Cycle 23
本文介绍了地磁指数与上升、极大、衰减阶段和第23太阳周期间各种等离子体和场参数峰值之间的相关性研究。我们还提出了Dst最大值与等离子体和场参数峰值之间的滞后/超前分析,发现滞后/超前时间的峰值位于+/-10小时间隔内。在这个太阳周期的这些阶段观测到的三个地磁风暴(GMS)和相关的太阳源也进行了研究,发现GMS与大耀斑和日冕物质抛射有关。
2010-03-15 astro-ph.SR
Solar chromosphere heating and generation of plasma outflows by impulsively generated two fluid Alfven waves
上下文我们解决太阳色球层的加热和相关的等离子体流入和流出的产生。目的。我们试图检测离子温度和垂直等离子体流的变化,这是由脉冲激发双流体阿尔文波驱动。我们的目标是调查这些波的太阳色球加热和等离子体外流的可能贡献。方法.我们使用JOANNA程序对Alfvén波的产生和演化进行了数值模拟,JOANNA程序求解了离子+电子和中性粒子的双流体方程,并通过碰撞项耦合。结果我们确认,脉冲产生的小振幅阿尔文波的阻尼轻微影响色球的温度,并产生缓慢的等离子体流。相比之下,由大振幅脉冲产生的阿尔文波更显著地增加色球等离子体温度,并导致更快的等离子体流出。最大加热发生在脉冲从中心光球发射时,并且相关等离子体流的幅度随着脉冲的幅度而增长。结论.大振幅双流体阿尔文波对太阳色球层的加热和等离子体外流的产生有重要贡献。
2021-07-26 astro-ph.SR
Thermonuclear fusion in dense stars: Electron screening, conductive cooling, and magnetic field effects
本文研究了白矮星内部和中子星液体包层中等离子体关联对碳氧非共振热核反应的影响。我们研究了在线性混合规则之外的稠密等离子体中电子屏蔽对热核反应热力学增强的影响。利用这些改进的增强因子,我们计算了白矮星和中子星中碳和氧的点火曲线。考虑到中子星包层的详细热结构,评估了中子星包层的能量平衡和点火条件。将结果与文献中常规使用的简化的“单区模型”进行比较。我们还考虑了强磁场对磁星海洋点火曲线的影响。
2012-10-16 astro-ph.SR
Plasma-screening effects in the atrophysically relevant He-like and Li-like Mg and Fe ions
利用德拜模型研究了等离子体环境对类氦和类锂镁、铁离子原子能级的影响。采用相对论框架下的运动方程耦合团簇(EOMCC)和Fock空间耦合团簇(FSCC)形式描述了上述等离子体嵌入离子的原子态和能级。这些方法的显着特点已被描述为帐户的两个电子屏蔽效应通过德拜电位。在求解运动方程时,采用多极展开的形式导出了二体屏蔽势,以计算简化后的矩阵元。利用这个扩展的模型,我们还预言了具有相同主量子数($n$)但不同角动量($l$)的能态之间的准简并性随等离子体强度的增加而减弱,而精细结构分裂不受影响。这些知识对于估算上述天体物理等离子体的辐射不透明度、光电离截面、谱线强度等都是有用的。
2016-08-29 astro-ph.SR physics.ao-ph physics.atom-ph
Corrections to linear mixing in binary ionic mixtures and plasma screening at zero separation
利用广泛的蒙特卡罗模拟的结果,我们讨论了强耦合二元离子混合物的线性混合规则的修正。我们分析了强耦合二元混合物中两种离子(类型j= 1,2和k= 1,2)在零分离时的等离子体屏蔽函数H_{jk}(0)。函数H_{jk}(0)通过两种方法估计:(1)从大分离和零分离下的亥姆霍兹库仑自由能的差;(2)通过将H_{jk}(x)的Widom展开式以电子距离x的幂拟合到径向对分布函数g_{jk}(x)上的Monte Carlo数据。这些方法被证明是在良好的协议。为了说明,我们分析了等离子体屏蔽增强致密恒星物质的核燃烧速率。
2009-11-23 astro-ph.HE astro-ph.SR nucl-th
Plasma screening and configuration interaction effects induced large enhancement on L-shell photoionization cross sections and opacity
National Key Laboratory of Computational Physics, Institute of Applied Physics and Computational Mathematics(计算物理国家重点实验室,应用物理与计算数学研究所);School of Optoelectronics, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学光电学院);School of Mathematics and Physics, Qinghai University(青海大学理学院);Center for Applied Physics and Technology, HEDPS, Peking University(北京大学高能量密度物理科学与技术研究院应用物理与技术中心)
该研究提出结合等离子体屏蔽和组态相互作用效应改进处理的不透明度模型,解释了铁、铬和镍不透明度相关差异,为太阳内部温度下 L 壳层不透明度测量提供系统解释,推动高能量密度等离子体中相关精确模拟。
2026-07-24 astro-ph.SR physics.atom-ph physics.plasm-ph
Supernova β^- decay of nuclides 53Fe, 54Fe, 55Fe, and 56Fe in strongly screened plasma
电子屏蔽对β衰变反应的电子能量和阈能有很大的影响。本文研究了几种铁同位素的$β^-$衰变率。电子屏蔽β衰变率增加了约两个数量级。由于Q值修正引起的强屏蔽β衰变率比没有Q值修正的强屏蔽β衰变率高一个数量级以上。
2018-02-05 astro-ph.SR hep-ph nucl-th
Current-less solar wind driven dust acoustic instability in cometary plasma
本文对太阳风和恒星风驱动的尘埃声波不稳定性进行了定量分析。这是在渗透等离子体中发展的无电流动力学不稳定性,即,当一个准中性的电子-离子风等离子体在其传播中穿过另一个包含尘埃、电子和离子的准中性等离子体时。
2011-08-10 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Electron plasma wake field acceleration in solar coronal and chromospheric plasmas
本文介绍了适用于太阳大气的电子等离子体尾流场加速的三维粒子模拟。它是建立的,注入驱动和尾随电子束到太阳日冕和色球等离子体中,导致电场($-(20-5) \times 10^{6}$ V/m),导致尾随束加速到52兆电子伏,从最初的36兆电子伏。这一结果为极高能太阳耀斑电子激发等离子体尾流场加速提供了一种潜在的重要机制。
2017-06-15 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
The early evolution of solar flaring plasma loops
等离子体环是太阳耀斑活动区的基本结构,控制着整个耀斑爆发过程。标准耀斑模型很好地解释了等离子体环顶部热尖点结构周围磁重联后的演化和爆发,但对磁重联发生前等离子体环的早期演化却知之甚少。考虑到磁场梯度普遍存在于太阳等离子体环中,本文采用磁场梯度抽运(MGP)机制研究耀斑等离子体环的早期演化。结果表明,等离子体的早期演化取决于磁场分布和等离子体环的几何形状,而环的几何形状决定了环顶附近能量的积累和耗散之间的平衡。在MGP过程的驱动下,环顶周围的密度和温度以及等离子体β值在等离子体环演化的早期阶段都会增加。事实上,太阳等离子体环将有两个不同的演化结果:具有相对强的磁场的低的、初始密集的等离子体环由于其最大β值总是小于临界值而趋于稳定,而较高的,具有相对弱的磁场的初始稀释太阳等离子体环由于其β值在太阳辐射后约一小时超过临界值而趋于不稳定。太阳磁化等离子体环的形成。后者可能产生气球状不稳定性,并最终引发随后的磁重联和爆发。这些物理情景为我们理解太阳耀斑的性质和起源提供了新的视角。
2021-10-15 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Electron screening effect on stellar thermonuclear fusion
我们研究了等离子体相关效应对各种恒星物体非共振热核反应的影响,即在中子星的液体包层中,以及白矮星、低质量恒星和亚恒星物体的内部。我们特别研究了在线性混合规则近似下和线性混合规则近似下电子屏蔽对稠密等离子体热核反应增强的影响以及高密度下由于量子效应引起的修正。此外,我们研究了最近的一些非常规(汤川势和“量子尾”)恒星热核聚变的理论结果,并表明这些方案不适用于恒星的条件。
2013-10-11 astro-ph.SR physics.plasm-ph
An association between anisotropic plasma heating and instabilities in the solar wind
我们提出了一个分析的组成部分太阳风质子温度垂直和平行于本地磁场的函数接近等离子体不稳定性阈值。我们发现,$T_{\perp p}$增强附近的镜像不稳定性阈值和$T_{\parallel p}$增强附近的消防水管不稳定性阈值。$T_{\perp p}$的增加与回旋共振加热是一致的,但没有类似的解释,热等离子体附近的消防水管限制是已知的。一种可能的解释是,消防水龙带不稳定性的作用是将膨胀的太阳风中的大量能量转化为热能,这一结果对磁化的天体物理等离子体具有重要意义。
2009-11-13 astro-ph.GA astro-ph.SR
Soft X-Ray Imaging of Magnetopause Reconnection Outflows Under Low Plasma-$β$ Solar Wind Conditions
利用全球磁流体动力学模拟模型研究了地球磁层周围太阳风电荷交换过程的软X射线辐射。向阳面的磁层顶重联加热并加速了等离子体,从而使X射线发射变得像南行星际磁场条件下的$\sim 6 \times 10^{-6} {\rm\ eV}\ {\rm cm}^{-3}\ {\rm s}^{-1}$一样明亮。特别是,在低等离子体$β$太阳风条件下,我们发现,X射线强度反映了从重联区流出的批量运动。我们建议,这种特殊的太阳风条件将允许可视化的中尺度磁层顶重联网站,在日华观察。
2022-10-04 astro-ph.EP astro-ph.SR physics.space-ph
Fusion hindrance effects in laser-induced non-neutral plasmas
惯性约束聚变热点和团簇库仑爆炸等离子体可能产生正的净电荷。库仑势垒穿透性和超低能量($\lesssim 10$ keV)下的核聚变反应速率被这样的环境改变。这些影响在这里研究通过筛选潜在的方法。通过评估某些感兴趣的情景的平均筛选潜力,得出了近似的分析结果。据发现,聚变是阻碍热燃料核之间的反应,而增强预期的二次和“束靶”反应。取决于等离子体条件,即使对于相对小的净电荷(对于$10^{-5}$质子电荷的每个核的平均净电荷,聚变速率的几个%的差异或更多),变化也是相关的。
2019-06-16 astro-ph.SR nucl-th physics.plasm-ph
Dynamics of electron beams in the solar corona plasma with density fluctuations
研究了光束在小尺度、低强度不均匀等离子体中的传输问题。结果表明,电子束作为束-等离子体结构在等离子体中传播,并且是朗缪尔波的源。等离子体的不均匀性改变了波的空间分布。波的空间分布完全由等离子体不均匀性的分布决定。讨论了电子束射电辐射理论的可能应用。
2019-04-11 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Fine structure of type III solar radio bursts from Langmuir wave motion in turbulent plasma
太阳经常加速通过日冕和行星际空间的近相对论电子束。这些射束与它们的等离子体环境相互作用,产生III型射电暴,这是从地球上看到的最明亮的天体物理射电源。III型精细频率结构的形成和运动是一个谜,但通常认为与日冕和太阳风中的等离子体湍流有关。结合动力学模拟和高分辨率无线电III型观测的低频阵列的理论框架,我们定量地表明,精细结构是由移动强烈的朗缪尔波在湍流介质中的团块。我们的研究结果表明,III型精细结构可用于远程分析压缩密度波动的强度和频谱,并可以推断天体物理等离子体中的环境温度,这两者都显着扩大了当前太阳射电辐射的诊断潜力。
2021-03-15 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Ion Heating in Inhomogeneous Expanding Solar Wind Plasma: The Role of Parallel and Oblique Ion-Cyclotron Waves
日冕洞的遥感观测表明,重离子比质子热,并且它们的温度是各向异性的。对快速太阳风流的现场观测为湍流阿尔文波谱、左旋极化离子回旋波和He $^{++}$ -太阳风等离子体中的质子漂移-提供了直接证据,这种漂移可通过离子的共振吸收和垂直加热产生温度各向异性。此外,预计太阳风在接近太阳的尺度上是不均匀的。用2.5维混合程序研究了非均匀等离子体中太阳风离子的加热。我们包括膨胀的太阳风在一个不均匀的等离子体背景下,结合的影响的湍流波谱Alfvénic波动和初始离子质子漂移。我们研究了这些效应对垂直离子加热和冷却的影响,以及对非均匀背景风中磁涨落谱的影响。我们发现,在等离子体中的不均匀性导致增强加热相比,均匀的太阳风,并在太阳风等离子体的斜波的显着功率的产生。膨胀引起的冷却效应对于超阿尔夫文漂移并不显著,并且当我们包括不均匀的背景密度时进一步减弱。我们重现离子温度各向异性观察和以前的模型,这是目前无论垂直冷却由于太阳风膨胀。我们的结论是小尺度的不均匀性,在内部日光层可以显着影响共振波离子加热。
2014-09-30 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Topological plasma oscillations in the solar tachocline
本文利用浅水磁流体动力学方程研究太阳差旋层等离子体振荡,发现磁开尔文波和磁柳井波具有拓扑保护特性,为日震学观测解释提供了新的理论依据。
2024-01-15 astro-ph.SR hep-ph physics.plasm-ph
Diffraction of light by plasma in the solar system
我们研究了电磁波在太阳系中的传播,并发展了一个米氏理论,该理论解释了扩展日冕中自由电子等离子体的折射特性。我们使用一个通用的电子数密度分布模型,并应用程函近似找到一个解决方案,德拜潜力,然后用于确定内太阳系和大日心距离的EM场。正如预期的那样,通过太阳系传播的EM波的解决方案的特征在于等离子体引起的相移和光线传播方向的相关变化。我们的方法定量地解释了这些影响,提供了一个在太阳等离子体衍射波光学处理。因此,它可以用于涉及大孔径、大干涉基线或其他广泛分布的高精度天文仪器的实际应用。
2019-02-22 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Dynamics of electron beams in the inhomogeneous solar corona plasma
在弱湍流理论框架下,研究了当电子束温度明显超过周围等离子体温度时,在非均匀日冕等离子体中空间受限电子束的动力学行为。动力学方程的数值解表明,伴随朗缪尔波的束流一般以束-等离子体结构的形式传播,其传播速度逐渐减小。与均匀等离子体的情况下,该结构传播的能量损失的形式的朗缪尔波。得到的结果进行了比较与III型爆发的观测结果。结果表明,III型源的减速可以解释的电晕不均匀性。第三类源的频率漂移率与束流动力学的数值结果吻合得很好。
2019-03-21 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph