The standard flare model in three dimensions III. Slip-running reconnection properties
爆发耀斑的标准模型旨在描述观测到的重联日冕磁场的三维特征。扩展到2D模型需要在物理上理解的3D重联过程的起源的磁配置的演变。然而,没有零点和分界线的三维重联的性质还需要进一步分析。我们专注于磁重联的增长和发展的磁通绳和相关的耀斑环在爆发耀斑。我们的目的是了解三维重联在准分界线层(QSL)的存在下,QSL属性是如何相关的滑移运行重联模式一般,以及如何适用于喷发耀斑的内在特征。在磁流体动力学模拟中,我们研究了与环面不稳定通量绳有关的爆发耀斑的磁力线滑移重联。与磁绳和耀斑环相关的磁力线经历一系列连续的磁重联,导致它们的超阿尔文滑移运动。滑动速度的时间分布和映射范数的空间分布具有很强的相关性。我们发现,运动速度是成比例的映射范数。此外,这种滑动运行的运动变得更快的磁通绳扩大,因为3D电流层向电流片,和QSL向separatrices发展。目前的分析扩展了我们对三维滑移运行重联制度的理解。我们确定了一个控制参数的场线的视速度,而他们的滑动重新连接,使耀斑后循环的演变的解释。通过给出耀斑和喷发的三维特性,完成了耀斑和喷发的标准模型。
2013-05-17 astro-ph.SR
Magnetic reconnection in a comparison of topology and helicities in two and three dimensional resistive MHD simulations
通过二维和三维数值模拟之间的直接比较,我们研究了重联中的拓扑效应。一个简单的估计增加重连率在三维的一个因素$\sqrt{2}$,当与一个二维的情况相比,在我们的模拟中得到证实。我们还表明,在模拟中的重联率和磁能的分数线性依赖于重联区的高度。磁场和下垫面流的结构复杂程度可以用电流螺旋度和交叉螺旋度来衡量。我们比较了不同的计算箱高度的模拟结果。
2014-03-14 astro-ph.SR
Deflection of a Filament Eruption with Three Parallel Flare Ribbons via Reconnection at an X-Point
Nanjing University(南京大学);KU Leuven(荷语鲁汶大学)
研究通过磁流体动力学模拟分析了日冕丝喷射中复杂日冕丝带结构的形成机制及丝偏转的物理驱动因素,发现局部重联导致丝偏转,揭示了磁压梯度和磁张力力的作用。
2026-04-25 astro-ph.SR
Achieving Fast Reconnection in Resistive MHD Models via Turbulent Means
天体物理流体一般是湍流的,在建立适用于天体物理、太阳或日球环境的磁重联模型时,必须考虑这种湍流的存在。此外,重联本身会引起湍流,这对重联过程提供了重要的反馈。本文讨论了在电阻MHD近似下,磁重联加速的理论模型和数值证据。我们认为Lazarian和Vishniac湍流重联理论和Lapenta的数值实验证明的自发发病的湍流重联系统,最初是层流之间的关系。
2011-10-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Drifting of the line-tied footpoints of CME flux-ropes
现有的3D扩展的标准模型表明,磁通绳足迹包围弯曲形状的QSL足迹,可以与钩形耀斑带。我们建立在这一发现的基础上,并进一步解决他们的时间演化的联合问题,并形成耀斑环的两端爆发的双极,这都是相关的耀斑理解一般和ICME研究特别是在耀斑环。本文用磁流体力学方法计算了环面不稳定磁通绳中的量子线和相应的场线。不断发展的QSL足迹被用来定义在不同的时间的磁通绳的外边缘,并识别和表征新的三维重联的几何形状和序列,发生在两端的扩口PIL。我们还分析了在两次X级耀斑期间,SDO/AIA和IRIS在EUV波段观测到的耀斑带。在喷发过程中,磁通绳足点漂移,这是由于系线而意外的。这种漂移是由于一系列的日冕重连,在一边侵蚀了通量绳,在另一边扩大了通量绳。磁通绳足点区域的其他变化是由于单个场线的多次重连,其拓扑结构可以从拱廊到磁通绳,最后到耀斑环依次演变。这些都与变形和位移的QSL足迹,这类似于那些研究耀斑带。我们的模型预测了连续的变形和漂移的ICME通量绳足点,其区域所包围的平等发展的钩形耀斑带,以及耀斑环的形成在两端的耀斑PIL起源于通量绳本身,这两者都是由于纯粹的三维重联几何形状。两次事件中观察到的耀斑带演化支持了该模型,但需要更多的观察来检验其所有预测。
2018-11-10 astro-ph.SR
Systematic 2.5 D resistive MHD simulations with ambipolar diffusion and Hall effect for fast magnetic reconnection
该研究通过2.5维电阻MHD模拟,探究霍尔效应与双极扩散对快速磁重联的作用,发现双极扩散可显著提升重联通量与重联率,提高能量转换效率。
2024-10-08 astro-ph.SR gr-qc physics.plasm-ph
Energetic Particles from Quasi-Separatrix Layers and Current Sheets at the Sun
University of New Hampshire(新罕布什尔大学);Predictive Science Inc.(预测科学公司)
本文首次提出太阳准分离层和电流片加速能量粒子的全球模型,揭示其为富含³He和重离子的种子粒子群来源,有助于改进太阳能量粒子预测。
2025-11-11 astro-ph.SR physics.space-ph
Field line slippage rate signatures in nonlinear force-free field extrapolations
School of Mathematics and Statistics, University of Glasgow(格拉斯哥大学数学与统计学院)
提出场线滑移率作为三维重联的物理加权代理,推导其与电流结构的关系,并应用于2011年2月15日X2.2耀斑的NLFFF外推,揭示重联增强区域。
2026-06-12 astro-ph.SR
Magnetic Braiding and Quasi-Separatrix Layers
挤压因子Q(Titov等人,2002)是磁场映射的一个特性,被认为是天体物理等离子体中电流片形成和随后磁重联的一个指标。在这里,我们测试这一假设的一个特定类别的编织磁场,作为一个模型的太阳日冕环。我们探讨准分界层(QSL),即具有高Q值的层状结构,电流和集成的并联电流之间的关系,后者是一个量密切相关的重联率。结果表明,随着磁场编织程度的增加,Q值的最大值呈指数增长。同时,Q值的分布变得越来越具有规律性,高Q层的宽度呈指数减小。这伴随着层数的增加,使得随着场越来越多地编织,体积变得被无数薄QSL占据。QSL没有被发现是很好的预测目前的功能,在这一类的编织领域。事实上,尽管存在多个QSL,但在理想松弛下,与场相关的电流保持平滑和大规模;场动态地调整到平滑平衡。高Q值的区域被发现是更好地相关的区域的高集成的并联电流比实际的电流片。
2009-07-22 astro-ph.SR
Magnetic reconnection and plasmoid formation driven by the two-dimensional resistive kink instability in a current hole configuration
我们调查的非线性演化的$m = 1$电阻内部扭结模式在一个二维(2D)配置包含一个中心区域的负电流密度,也被称为“电流孔”设置。有限元程序FINMHD用于求解一组简化的不可压缩磁流体动力学(MHD)方程与电流涡公式。首先,扭结不稳定性线性发展与电阻性内部扭结模式的一般理论一致,并随后导致电流片的形成。在相对较低的伦德奎斯特数$S$,磁重联过程进行的速度预测的斯威特帕克制度。相反,当$S$超过一个临界值,即$S_c \simeq 10^4$时,电流片会被稍低于阿尔文时间尺度的等离子体团的形成所破坏。在后一种情况下,一个随机重联制度表现出Petshek型功能丰富的等离子体团达到。还测量了$0.02$阶的相对快的归一化重连率值。最后,我们比较我们的结果与那些在类似的2D以前的研究中使用理想的MHD不稳定性启动的过程,并讨论其相关的等离子体链的形成和相关的快速重联制度的一般理论。
2020-10-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Slipping Magnetic Reconnection of Flux Rope Structures as a Precursor to an Eruptive X-class Solar Flare
我们介绍了在2015年3月11日爆发的X级耀斑爆发之前磁绳结构的准周期滑动运动,由\emph{Interface Region Imaging Spectrograph}(\emph{IRIS})和\emph{Solar Dynamics Observatory}(\emph{SDO})获得。滑动运动发生在磁绳的北部,似乎是连续剥离磁绳。滑动速度为30 $-$ 40 km s $^{-1}$,平均周期为130 $\pm$ 30 s。Si { \sc iv} 1402.77 X线在滑动构造的西端表现出10 $-$ 30 km s $^{-1}$的红移和50 $-$ 120 km s $^{-1}$的线宽,表明了向下的重联流。滑动运动持续约40 min,在滑动后期,磁绳开始缓慢上升。然后,一个X2.1耀斑被启动,通量绳被脉冲加速。其中一个耀斑带扫过一个负极性的太阳黑子,在耀斑之后,太阳黑子的半影部分迅速衰减。我们研究了耀斑区的磁拓扑结构,结果表明存在扭曲的磁通绳,以及约束磁通绳的准分界线层(QSL)结构。我们的观测结果表明,在耀斑爆发前,准周期滑动磁重联发生在与磁通绳相关的QSL上,它驱动了后来的磁通绳爆发和耀斑爆发。
2016-08-06 astro-ph.SR
Observations of a Twin Pair of Atypical Solar Flares and a Magnetic-reconnection Scenario
The University of Alabama in Huntsville(阿拉巴马大学亨茨维尔分校);NASA Marshall Space Flight Center(美国宇航局马歇尔太空飞行中心);Physical Research Laboratory(物理研究实验室)
研究通过观测2022年4月22日的非典型日冕爆发,揭示了磁重联情景中滑动重联机制及同源触发过程。
2026-03-02 astro-ph.SR
High Lundquist Number Resistive MHD Simulations of Magnetic Reconnection: Searching for Secondary Island Formation
最近,由于Sweet-Parker电流片的撕裂不稳定性而形成的次级岛被认为是导致快速重联的可能机制(对Lundquist数$S$的敏感性较低),使用粒子单元(PIC)方法[Daughton等人,2009]以及使用电阻磁流体动力学(MHD)[Lapenta 2008; Bhattacharjee等人,2009年]。当$S$大于某个阈值时,认为会出现这种不稳定性。这些最新的结果促使我们进行更多的电阻MHD模拟的基础上的岛屿合并不稳定性的基本重联配置,使用更高的分辨率和更大的$S$。我们的模拟是基于一个相当标准的伪谱码,已经测试了准确性,收敛性,并与使用其他方法的代码进行了比较[Ng et al. 2008]。在我们的模拟中,没有发现等离子体团的形成,除了当分辨率不足时,或者当外部添加少量噪声时。重新连接率被发现遵循的Sweet-Parker缩放时,没有噪音被添加,但增加到一个独立的$S$与噪音的水平,当等离子体团的形式。将介绍$S$至$2 \times 10^5$的最新结果。
2011-06-02 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Two Episodes of Magnetic Reconnections During a Confined Circular-ribbon Flare
我们分析了2016年2月13日发生的M1.8封闭圆带耀斑的独特事件,在同一位置连续形成两个圆带。耀斑有两个不同的阶段的紫外和极紫外辐射的间隔约270秒,其中第二个峰值是更重要的能量。第一幕伴随着一个迷你细丝的爆发和一个薄的圆形带(CR 1)沿逆时针方向以约220 km/s的速度快速拉伸运动。还观察到两个细长的脊柱相关的带状物,与内部带状物的时间与CR 1和远程增亮形成约20秒后。在第二幕中,另一个迷你灯丝爆发并形成井喷喷流。第二个圆形带状物和两个脊柱相关的带状物表现出类似的伸长运动,在第一集。外推的3D冠状磁场揭示了存在一个扇形脊拓扑结构,连同一个准分界线层(QSL)晕周围的扇形面和另一个QSL结构概述内脊。我们认为,连续的零点重连接之间的灯丝和周围的开放领域发生在每一个情节,导致连续开放的灯丝和显着转变的扇形平面足迹。首次提出了一个由两组连续形成的环带和多个磁丝在扇脊型磁位形中爆发组成的环带耀斑复合爆发模型。
2018-04-16 astro-ph.SR
Magnetic reconnection mediated by hyper-resistive plasmoid instability
用线性分析和非线性模拟方法研究了高阻等离子体团不稳定性引起的磁重联。发现线性增长率与$S_{H}^{1/6}$相对于超电阻Lundquist数$S_{H}\equiv L^{3}V_{A}/η_{H}$成比例,其中$L$是系统尺寸,$V_{A}$是阿尔文速度,$η_{H}$是超电阻率。在非线性区域,重联率变得几乎不依赖于$S_{H}$,等离子体团的数量与$S_{H}^{1/2}$成比例,次级电流片的长度和宽度都与$S_{H}^{-1/2}$成比例。这些缩放是一致的启发式参数假设二次电流片接近边际稳定。等离子体团的分布作为封闭的通量$ψ$的函数被发现服从$ψ^{-1}$幂律在一个扩展的范围内,随后由大的等离子体团的快速下降。这些结果进行了比较与电阻磁流体动力学研究。
2013-08-08 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Hooked flare ribbons and flux-rope related QSL footprints
我们研究了2014年9月10日活动区12158的磁拓扑结构,并将其与17:21 UT开始的耀斑(SOL 2014 -09- 10 T17:45:00)之前和早期的观测结果进行了比较。结果表明,用Grad-Rubin非线性无力场外推方法可以很好地再现SDO/AIA观测到的活动区S形结构和耀斑带。各种反S和反J形的磁场线,围绕着日冕通量绳,与在不同的极紫外波长下观察到的S形一致,包括它的多螺纹弯曲端。此外,所观察到的分布的表面电流的磁极性,它是没有规定的是很好地再现。这验证了我们的数值实现和设置的梯度鲁宾方法。模拟的双反J形准分界线层(QSL)足迹与耀斑上升阶段观测到的耀斑带相匹配,包括它们的钩状部分。后者的螺旋状形状可能与一个复杂的喷发前磁通绳与一个以上的扭转,在模型中获得。这些带状关联的通量绳QSL足迹与3D中的新标准耀斑模型是一致的,其中存在位于逆泪滴形日冕QSL下方的双曲通量管。这在预测太阳耀斑中重联和带状物的位置,以及爆发通量绳的几何性质方面是一个新的进展。
2016-03-24 astro-ph.SR
Lattice Boltzmann model for resistive relativistic magnetohydrodynamics
本文建立了一个相对论磁流体力学的格子Boltzmann模型。即使该模型是电阻MHD推导,它表明,它是数值上的强大,即使在高电导率(理想MHD)的限制。为了验证的数值方法,进行了测试模拟的理想和电阻的限制,即在理想的MHD和电流片的演化的阿尔文波的传播在电阻制度,其中观察到非常好的协议比较的分析结果。此外,我们还研究了由Kelvin-Helmholtz不稳定性驱动的二维磁重联,并研究了不同参数对重联率的影响。结果表明,密度比对磁重联率的影响可以忽略不计,而剪切速度的增加会降低重联率。此外,它被发现的重联率成正比的$σ^{-\frac{1}{2}}$,$σ$是电导率,这是符合斯威特帕克模型的标度律。最后,利用该数值模型研究了恒星耀斑中的磁重联。三维模拟表明,恒星耀斑中背景磁力线和磁绳磁力线之间的重联可以作为光球层中剪切速度的结果而发生。
2015-08-14 astro-ph.SR physics.comp-ph physics.flu-dyn
First Detection of Plasmoids from Breakout Reconnection on the Sun
瞬态准直等离子体喷射(喷流)经常发生在整个太阳日冕,在活动区,安静的太阳和冕洞。虽然磁重联被普遍认为是喷流中能量释放的机制,但决定重联位置和速率的因素仍不清楚。我们以前的研究表明,磁爆发模型解释了大多数喷流的触发和演变在很大范围内的尺度,通过我们的数值模拟和高分辨率观测之间的详细比较。另一种解释,连续扭结模型,调用突破重联没有形成和爆炸性地驱逐通量绳。在这里,我们报告的直接观察突破重联和等离子体团的形成在两个喷气机的扇脊拓扑结构的嵌入式双极。我们首次观测到日冕三维爆发电流片中多个小等离子体团的形成和演化,这些等离子体团具有与快速重联相关的双向流动。第一个狭窄的射流发射的重联在突破电流片起源于变形的三维零,没有显着的耀斑重联或灯丝喷发。与此相反,第二个射流和冷灯丝等离子体的释放被触发爆炸突破重联时,形成的耀斑重联下的灯丝遇到预先存在的突破电流片的上升通量绳的前缘。这些观测结果有力地支持了两种重连驱动的喷流模型:第一种喷流的电阻扭结模型和第二种爆炸性喷流的爆发模型。
2019-09-14 astro-ph.SR
Magnetospheric launching in resistive MHD simulations
我们在一个缓慢旋转的年轻恒星物体附近进行数值模拟。使用我们自己的电阻MHD Zeus347代码在二维轴对称,磁层相互作用的演变经历了四个强大的阶段。准静止的轴向和锥形流出物质流可以持续许多轨道周期,这是磁致伸缩性促进的磁重联的结果。磁场的形状取决于磁层的电阻率。
2011-10-26 astro-ph.SR
Data-Constrained Magnetohydrodynamics Simulation of a Confined X-class Flare in NOAA Active Region 11166
通过数据约束的MHD模拟,研究NOAA 11166中受限X级耀斑起源,发现3D磁零点与QSLs处的重联驱动耀斑前活动及耀斑带形成,且无磁通量绳与锚定脊线解释其受限性,并揭示开放脊线零点重联触发远处喷流。
2025-01-19 astro-ph.SR
Resistive magnetohydrodynamic simulations of X-line retreat during magnetic reconnection
为了研究电流片运动对重联过程的影响,我们进行了电阻磁流体动力学(MHD)模拟两个位置接近的重联网站移动远离对方的重联发展。这种模拟的发展速度比其他等效的单扰动模拟,但最终表现出更高的重连率。未受阻碍的流出射流比指向两个电流片之间形成的磁岛的流出射流更快且更长。X线和流动停滞点位于每个电流片的尾端附近,非常靠近阻塞出口。X线后退的速度范围为~0.02-0.06,而驻点后退的速度范围为~0.03-0.07,单位为初始上游Alfven速度。在早期,流动停滞点位于比X线更靠近电流片中心的位置,但是在稍后这两个点的相对位置切换。因此,在时间的后期,在X线后退的相反方向上,有显著的等离子体流穿过X线。在整个模拟过程中,X线处的速度不等于X线的速度。受这些结果的启发,在X点的局部参数的X线撤退率的表达式推导出来。这个表达式表明,X线撤退是由于两个平流的散装等离子体流和扩散的正常分量的磁场。
2010-09-15 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Formation of Magnetic Flux Rope during Solar Eruption. I. Evolution of Toroidal Flux and Reconnection Flux
磁通量绳是日冕物质抛射(CME)的核心结构,但关于磁通绳是在太阳爆发前还是在太阳爆发时形成的,一直存在争议。此外,耀斑重联如何塑造爆发的MFR仍然是难以捉摸的三维。在这里,我们研究了通过单个磁弓中的束缚切割磁重联来引发CME的新MHD模拟。模拟如下的整个生命,包括出生和随后的演变,在喷发期间的MFR。在早期阶段,MFR部分地从其环境场分离的磁准分界线层(QSL),具有双J形的足迹的底部表面上。随着重联的进行,两个J形足迹的臂不断分离,J形足迹的钩状部分逐渐扩大并最终闭合,此后,MFR被QSL完全从未重联的区域中分离出来。我们进一步研究了环向磁通在MFR中的演化,并与重联磁通的演化进行了比较。我们的模拟再现了最近在耀斑带变化和瞬变日冕变暗观测中报道的环向通量由增到减的演化模式。环向磁通的增加是由于耀斑重联在早期阶段,将剪切拱圈扭曲的磁力线,而它的减少是由于在MFR的内部的磁力线之间的重联在后期阶段。
2021-09-17 astro-ph.SR physics.space-ph
Reconnection generated plasma flows in the quasi-separatrix layer in localised solar corona
研究结合 SDO/AIA、HMI 与 IRIS 多波段观测及磁场外推,证明尖峰形通道中的传播扰动是磁零点附近周期性重联驱动的准周期等离子体流,而非慢磁声波。
2023-05-03 astro-ph.SR
Resistive magnetohydrodynamic simulations of the ideal tearing mode
我们研究的线性和非线性演化的撕裂不稳定性薄电流片通过二维数值模拟,在可压缩,电阻磁流体力学的框架内。特别是,我们分析的行为的电流片,其逆纵横比的规模与伦德奎斯特数$S$为$S^{-1/3}$。最近已经认识到,这种缩放产生了分离快速、理想重连的阈值,其演化和增长独立于$S$,只要这足够高,因为理想情况作为$S\to\infty$的极限应该是自然的。我们的模拟证实,撕裂不稳定性增长率可以像$γ\approx 0.6\,{τ_A}^{-1}$一样快,其中$τ_A$是由宏观尺度设定的理想Alfvénic时间,对于我们的最小扩散情况$S=10^7$。预期的不稳定色散关系和本征模也检索在线性区域,这里探讨的值$S$。此外,在非线性阶段的模拟,我们观察到二次事件服从相同的关键缩放与$S$,这里计算的\emph{local},小得多的长度,导致越来越快的重连。这些发现有力地支持了这样一种观点,即在完全动态的状态下,一旦电流片发展、变薄并在纵横比上达到这个临界阈值,撕裂模式就能够触发等离子体团的形成和在局部(理想)阿尔夫维尼时间尺度上的重连,这是解释太阳和天体物理等离子体中经常观察到的爆炸性耀斑活动所必需的。
2015-04-27 astro-ph.SR
Twist Accumulation and Topology Structure of a Solar Magnetic Flux Rope
为了研究大耀斑和日冕物质抛射(CME)前磁通量绳的形成,利用非线性无力场模型计算了磁螺旋度注入、扭曲积累和三维磁场的拓扑结构. 2005年1月15日23:02 UT,太阳和日光层天文台上的极紫外成像望远镜在活动区NOAA 10720观测到一系列没有CME的局限耀斑,然后是一个带有CME的大耀斑。利用大熊太阳天文台数字矢量磁仪观测到的矢量磁场的微分仿射速度估计方法,计算了18:27 ~ 22:20 UT八个时间点的矢量速度。用矢量磁场和速度场计算了注入磁螺旋度。螺旋度注入速率为(-16.47 \pm 3.52)\times 10^{40} Mx^2/hr。我们发现只有大约1.8%的注入磁螺旋度最终变成了磁通量绳的内螺旋度,其捻度增长率为-0.18 \pm 0.08转/小时。的三维磁场的计算通过评估挤压程度,Q。我们发现,磁绳被大Q值的QSL包裹,连续注入的磁螺旋度引起的磁重联进一步产生了约束耀斑。我们认为,磁通绳是由QSL中的磁重联形成并加热的。
2013-11-08 astro-ph.SR
Stationary stagnation point flows in the vicinity of a 2D magnetic null point: I. Systems with vanishing electric field and an X-type magnetic null point
爆发性空间等离子体过程的出现,在太阳大气中观测到的爆发性耀斑中,通常认为是由磁重联引起的。磁重联的过程往往与磁场的奇点有关。因此,我们分析系统的固定电阻/非理想磁流体动力学(MHD)的奇异点附近的流和场,以确定重联解决方案和非重联解决方案之间的边界。我们发现的条件,使等离子体穿过磁separatrices也内的电流片,接近电流最大值。这些结果为我们提供了阻性磁流体场的拓扑和几何骨架。因此,我们必须执行一个本地分析几乎所有的非理想MHD解决方案的广义非理想性。利用磁场、速度场和包括非理想性在内的所有物理量的泰勒展开式,并采用系数比较的方法,对非线性电阻MHD系统进行了解析求解。事实证明,并不是每一个非理想流是一个重联流和纯电阻/非理想MHD只允许重联类的解决方案,即使非理想性是局部的磁零点周围的区域。为了保证能量的正耗散和磁通量的湮灭,靠近磁X点的流动也必须是X点类型的。如果非理想性只有一维片状结构,则等离子体流只能穿过一条分界线,类似于重连湮灭解。
2009-09-04 astro-ph.SR
On the Sweet-Parker model for incompressible visco-resistive magnetic reconnection in two dimensions associated to ideal magnetohydrodynamic instabilities
在二维不可压缩磁流体力学框架下,我们重新研究了著名的磁重联的Sweet-Parker(SP)模型。通过考虑非零粘度,通过磁普朗特数$P_m$重新推导出稳态解。此外,与原始SP模型相反,特别注意流入磁场$B_e$和电流层$L$的长度不一定是固定的并且可以取决于耗散参数的可能性。使用两种不同的理想不稳定的设置,即倾斜和合并模式,形成电流片,我们数值探索的标度关系与电阻率$η$和普朗特数$P_m$在磁重联阶段,并比较了广义稳态SP理论解。通常的Sweet-Parker关系在小$P_m$和$η$值的限制下恢复,特别是归一化重连率简单地为$S^{-1/2} (1 + P_m)^{-1/4}$,其中$S$表示伦德奎斯特数$S = LV_A/η$($V_A$是特征阿尔文速度)。在较高$P_m$和/或$η$值的相反极限中,获得了与SP模型的显著偏差,其中根据所考虑的设置探索了复杂的依赖性$B_e (η, P_m)$。我们讨论了这些结果的重要性,以正确地解释许多指数增加的数值研究发表在文献中,目的是解释在日冕中观察到的爆发现象。
2022-01-04 astro-ph.SR hep-th
The study of magnetic reconnection in solar spicules
本文主要研究太阳针状体条件下的磁重联不稳定性。在磁流体力学(MHD)框架下,对电流片中的电阻撕裂不稳定性进行了数值研究。为了研究这种不稳定性在太阳针状体的分层大气中的影响,我们在x-z平面上求解线性和非理想MHD方程。在线性分析中,假设电阻率仅在电流片内是重要的,并且能量的指数增长随着等离子体电阻率的增加而更快地发生。我们很有兴趣看到在一个典型的太阳针状体的生命周期中磁重联的发生。
2014-06-23 astro-ph.SR
Scaling laws of resistive magnetohydrodynamic reconnection in the high-Lundquist-number, plasmoid-unstable regime
当系统的Lundquist数($S$)超过某一临界值时,系统中的Sweet-Parker层对等离子体团不稳定性是不稳定的。在本文中,数值标度研究已经完成了一个岛屿合并系统由一个低水平的随机噪声驱动。在早期阶段,一个初级Sweet-Parker层形成之间的两个合并的岛屿。当Lundquist数大于临界值$S_{c}\simeq4\times10^{4}$时,初级Sweet-Parker层通过多级级联分裂成多个等离子体团和更薄的电流片.由于等离子体团的不稳定性,该系统实现了快速的非线性重联率,几乎是独立的$S$,只有微弱的依赖于噪声的水平。发现线性状态中的类质团的数量与$S^{3/8}$成比例,如早期渐近分析所预测的(Loureiro \emph{et al.},Phys. Plasmas \textbf{14},100703(2007))。在非线性状态下,等离子体团的数量遵循更陡的标度,并且与$S$成比例。发现电流片的厚度和长度与$S^{-1}$成正比,电流片的局部电流密度与$S^{-1}$成正比。启发式的参数,在支持这些缩放关系。
2010-03-30 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Dynamics of braided coronal loops - I. Onset of magnetic reconnection
日冕磁场对小尺度光球边界运动的响应,包括可能通过Parker方案形成电流片,是太阳物理学的一个公开问题。在这里,我们通过数值模拟来解决这个问题。采用电阻MHD程序,对初始接近于无力状态的编织磁场的三维演化进行了研究。长波长的不稳定性发生,并导致两个薄电流层的形成。磁重联发生在整个电流片与三维特征显示,包括一个椭圆形的磁场结构的重联网站,并在全球的场结构的解扭的结果。
2010-03-18 astro-ph.SR
Fast Magnetic Reconnection with Turbulence in High Lundquist Number Limit
我们使用广泛的3D电阻MHD模拟研究如何大规模的电流片将进行快速重联在高Lundquist数$S$限制(以上$\sim 10^4$),当系统受到不同的外部驱动的湍流水平和自生湍流产生的3D重联动力学。我们发现,归一化的全球重联率$\sim 0.01 - 0.13$,弱依赖于$S$。观测到了与经典的流入/流出结构的全球重联,并且3D磁绳是分层形成的,并从重联区域中弹出。统计分离的重新连接的磁场线遵循超扩散行为,从该速率被测量为非常类似于从示踪剂种群的混合获得的。我们发现,在重联的峰值期间,重联率与湍流水平大致呈线性关系。这种缩放与外部驱动和自生成过程产生的湍流特性是一致的。这些结果表明,大规模的薄电流片往往会发生严格的重联。
2020-09-14 astro-ph.SR
Magnetic reconnection at 3D null points: effect of magnetic field asymmetry
本文的目的是研究三维零点处的磁重联的性质,以及它们对零点周围磁场对称性的依赖性。特别是,我们研究的速率通量运输的零点与对称/非对称扩散区域,以及如何形成的电流片的时间,及其属性。数学建模和有限差分电阻MHD模拟。研究发现,改变磁场对称性不影响磁重联模式的基本结构,即等离子体流穿过零点的脊和扇。然而,电流片的峰值强度和尺寸取决于场线的对称性/不对称性。其结果是,重联率也被发现是强烈依赖于场的不对称性。
2010-02-01 astro-ph.SR
Simulations of structured upflows from plumes and their connection to the solar wind
Max-Planck Institute for Solar System Research(马克斯·普朗克太阳系研究所);University of Newcastle(纽卡斯尔大学)
本研究通过三维辐射磁流体动力学模拟(MURaM代码),揭示日冕孔羽状物上行流的磁起源与驱动机制,发现其沿开放-开放磁场边界的强准分离层(QSLs)传输,无需交换重联即可为太阳风提供来源。
2025-11-16 astro-ph.SR
Study of magnetic field topology of active region 12192 using an extrapolated non-force-free magnetic field
太阳活动区(AR)12192是第24太阳活动周中最具耀斑生产力的区域之一,产生了许多X级耀斑;最具能量的是2014年10月24日21:10 UT的X3.1耀斑。通常认为,这类事件是由日冕磁场中的磁重联触发的。在这里,我们使用的矢量磁图从太阳光球,从太阳光球磁成像仪(HMI)获得的调查磁场拓扑结构之前的X3.1事件,并确定可能导致耀斑的条件。为了推断日冕磁场,一种新的非无力场(NFFF)的光球场的外推技术,它适当地模仿洛伦兹力存在于光球等离子体。我们还强调存在的磁零点和准分界线层(QSL)的磁场拓扑结构,这是首选的网站磁重联,并讨论可能的重联方案。
2018-04-12 astro-ph.SR
Plasmoid Instability in High-Lundquist-Number Magnetic Reconnection
近年来,我们对电阻磁流体力学中磁重联的认识发生了根本性的变化。传统观点认为,在层流高伦德奎斯特($S$)等离子体中,由电阻率介导的磁重联是缓慢的,受到Sweet-Parker理论预测的重联率的缩放的限制。然而,最近的研究表明,当$S$超过一个临界值$\sim10^{4}$时,Sweet-Parker电流片不稳定到超阿尔夫文等离子体团不稳定性,线性增长率与$S^{1/4}$成比例。在充分发展的统计稳态的二维电阻磁流体动力学模拟,归一化的平均重联率约为0.01,几乎独立于$S$,和分布函数$f(ψ)$的等离子体磁通量$ψ$遵循幂律$f(ψ)\simψ^{-1}$。当包含霍尔效应时,等离子体团不稳定性可能触发霍尔重联的发生,即使不满足传统的发生判据。丰富多样的可能的重联动力学组织在一个相图的框架。
2013-02-08 astro-ph.SR physics.geo-ph physics.plasm-ph
Plasma Upflows Induced by Magnetic Reconnection Above an Eruptive Flux Rope
Hinode的极紫外成像光谱仪(EIS)的主要发现之一是在活动区边缘存在上升流。由于活动区域与日冕的大规模磁场有磁性联系,这些上升流可能是日冕中全球质量循环的贡献者。在这里,我们研究了在AR 10977(爆发耀斑SOL 2007 -12- 07 T04:50)的通量绳爆发期间观察到的速度超过70 km/s的非常强烈的上升流的驱动机制,称为蓝翼不对称。我们使用Hinode/EIS光谱观测结合磁场建模来研究活动区的磁拓扑结构与强上升流之间可能存在的联系。位场源表面(PFSS)外推的大规模的领域显示了一个四极配置的分离器躺在上面的通量绳。磁场线诱导重联沿分离器之前和期间的磁通绳喷发空间上连接到最强的蓝翼不对称的上流地区。流动是由压力梯度驱动的,当密集和热拱圈的活动区重新连接与扩展和纤细的循环覆盖it. In事实上,分离器重连是一个更一般的准分界线(QSL)重连的具体形式,我们得出结论,驱动最强的上升流的机制,事实上,是相同的驱动持续上升流的一个约。在所有活动区观察到10 - 20 km/s。
2021-06-30 astro-ph.SR
Rapid Change of Field Line Connectivity and Reconnection in Stochastic Magnetic Fields
不具有连续对称方向的磁场具有相邻场线彼此指数化并变得随机的一般特征,因此保持磁场线连通性的理想约束对与理想欧姆定律的小偏差变得指数敏感。随机性作为快速重联的机制打破磁力线连通性的想法进行了测试与数值模拟的基础上减少磁流体动力学方程与强引导场线绑在两个完美的导电端板。从理想稳定的无力平衡开始,允许系统经历电阻松弛。在电阻弛豫过程中发现了两个不同的阶段。在准静态阶段,磁力线连通性的快速变化和强烈的诱导流被发现在高场线指数的区域。然而,尽管个别场线的场线连接性可快速改变,但场线映射的整体图案似乎逐渐变形。从这个角度来看,场线指数似乎导致增强的扩散,而不是重新连接。在某些情况下,电阻性准静态演化可能导致理想稳定的初始平衡跨越稳定性阈值,导致形成强电流丝和场线映射到性质不同的图案的快速变化。正是在这个起始阶段,场线连通性的变化被更恰当地称为磁重联。我们的结果表明,磁力线连通性的快速变化似乎是一个必要的,但不是快速重联的充分条件。
2014-07-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Scaling Theory of 3D Magnetic Reconnection Spreading
我们发展了三维(3D)有限范围磁重联在离面方向扩展的第一性原理标度理论。该理论解决了具有或不具有平面外(引导)磁场以及具有或不具有霍尔物理的系统。该理论再现了已知的传播速度和方向,有或没有引导场,将以前的知识统一在一个理论中。新的成果包括:(1)如果在重连区域和非重连区域之间的界面处感应出x线,则重连在特定方向上扩展,这由流出方向上的电场的平面外梯度控制。(2)反平行无碰撞重联的扩散机制是对流,而导场重联的扩散机制是磁场弯曲。我们证实了使用3D双流体和连续磁流体力学模拟的理论。(3)该理论解释了为什么反平行重联连续磁流体力学不蔓延。(4)模拟域的纵横比,与自由磁能,影响是否重联传播或对流与一个固定的x线长度。(5)我们进行模拟启动反平行无碰撞重联的压力脉冲,而不是一个磁扰动,发现传播是不变的,而不是如前所述的磁音速传播。研究结果提供了一个理论框架,为了解传播超出系统研究这里,是重要的应用程序,包括双带太阳耀斑和地球磁层重连。
2021-07-31 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Dynamics of braided coronal loops II: Cascade to multiple small-scale reconnection events
目的:我们的目的是研究含有编织磁通量但没有净电流或螺旋度的磁环的电阻弛豫。该回路受系线边界条件的约束。我们调查的动力学过程中发生的放松,特别是磁重联发生,并讨论最终平衡的性质。方法:编织磁场的三维演变是遵循一系列的电阻MHD模拟。结果:研究发现,随着环内的不稳定性,无数的薄电流层形成,通过级联状的过程。这种叶栅变得更加发达,并持续更长的时间为更高的磁雷诺数。在级联过程中,磁通量被重联多次,这种“多重重联”的水平与磁雷诺数呈正相关。最终,系统演化到不再有小规模电流层的状态。这个最终状态被发现近似于一个非线性的无力场,由两个相反的符号扭曲的磁通管嵌入在一个均匀的背景场。
2010-10-21 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Stereoscopic Observations of Solar X-ray Sources Explained by a Data-Constrained Magnetohydrodynamic Simulation
New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院);University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland(西北瑞士应用科学与艺术大学);Space Sciences Laboratory, University of California(加州大学空间科学实验室);Institute for Space-Earth Environmental Research, Nagoya University(名古屋大学地球·宇宙环境研究所);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院)
本研究通过数据约束的MHD模拟解释了太阳X射线源的立体观测,揭示了粒子加速过程的间歇性能量释放。
2026-01-30 astro-ph.SR
Quasi-periodic pulsations and three-dimensional magnetic reconnection during 2022 March 31 flare observed by IRIS & STIX
Bay Area Environmental Research Institute(湾区环境研究所);Lockheed Martin Solar & Astrophysics Laboratory(洛马太阳能与天体物理实验室);University of Applied Sciences and Arts Northwestern Switzerland (FHNW)(西北瑞士应用科学与艺术大学);ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Oregon State University(俄勒冈州立大学);Dublin Institute for Advanced Studies(都柏林高等研究院);Southwest Research Institute(西南研究院);SETI Institute(搜寻地外文明研究所)
研究通过IRIS和STIX观测分析2022年3月31日M9.6日珥中的准周期性波动,发现非热电子能量沉积集中在特定回路系统,揭示了三维磁重联和日珥能量释放的新约束。
2026-04-19 astro-ph.SR
Fast magnetic reconnection in the plasmoid-dominated regime
提出了一个通过随机等离子体团链的电阻性磁重联的概念模型。全球重连率被证明是独立的Lundquist数。等离子体团中的通量分布符合平方反比定律。有人认为,有一个有限的概率出现异常大的等离子体团,这可能会破坏链(并可能负责可观察到的大突发事件,在太阳耀斑和太阳耀斑崩溃)。给出了从磁流体力学过渡到无碰撞状态的判据。
2010-08-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Comparison of the Hall Magnetohydrodynamics and Magnetohydrodynamics evolution of a flaring solar active region
这项工作分析了霍尔磁流体动力学(HMHD)和磁流体动力学(MHD)数值模拟的耀斑太阳活动区作为一个试验台,同时理想化的日冕阿尔文速度是两个数量级较小。HMHD支持更快的磁重联,并显示出更丰富的复杂性,在磁场线的演变相比,MHD。通过数值模拟并结合多波长观测资料,探讨了触发耀斑的磁重联。初始日冕磁场由光球矢量磁场的非无力外推构造。耀斑中的磁结构被认为是一个磁绳,其上的磁场线构成了准分界线层(QSL)以及一个三维零点和一条零线。与MHD模拟相比,HMHD模拟显示了更高和更快的绳索上升以及上覆的磁力线,它们在位于日冕更高的QSL处进一步重新连接。磁力线的脚点与HMHD情况下的观测结果匹配得更好,耀斑带的中心部分位于色球层。此外,场线被发现旋转在一个圆形图案中的HMHD,而没有这样的旋转被认为是在MHD的结果。有趣的是,等离子体也被观察到在一个同空间色球区域旋转,这使得HMHD模拟更可信。基于上述协议,HMHD模拟被发现更好地同意与观察,因此,开辟了一个新的途径探索。
2021-12-03 astro-ph.SR
Do chaotic field lines cause fast reconnection in coronal loops?
在过去的十年中,布泽尔认为三维(3D)磁重联与二维(2D)重联有着根本的不同,因为在三维磁场中,任何一对相邻磁力线之间的距离几乎总是随着距离的增加而呈指数增长。根据Boozer的说法,这个特性使得3D场线映射混乱,并且对小的非理想效应呈指数敏感;因此,3D重联可以在没有强烈电流片的情况下发生。我们通过亚阿尔文足点运动驱动的Boozer-Elder日冕环模型的理想和电阻简化磁流体动力学模拟来测试Boozer的理论[A. H. Boozer和T. Elder,Physics of Plasmas 28,062303(2021)]。我们的模拟结果与他们的预测有很大差异。理想的模拟表明,Boozer和Elder低估了电流密度的强度,因为他们简化的模型方程中缺少了项。此外,不同的伦德奎斯特数的电阻模拟表明,最大电流密度的比例线性,而不是与伦德奎斯特数。
2022-11-25 astro-ph.SR physics.flu-dyn physics.plasm-ph
Detailed Analysis of Fan-Shaped jets in Three Dimensional Numerical Simulation
我们进行了三维电阻磁流体动力学模拟研究磁重联使用初始剪切磁场配置(力自由场与电流片在中间的计算框)。结果表明,沿导向磁场方向形成的重联喷流有两种类型:普通重联喷流和扇形重联喷流。扇形喷流与普通的重联喷流有很大的不同,后者是由磁张力作用而产生的。有两个驱动力加速扇形射流。一种是洛伦兹力,它首先控制流体元的运动,然后是气体压力梯度力,在后期加速流体元的运动。研究了磁重联角和电阻率值对磁重联的影响。这些喷流的形成和演化提供了对动态磁流体动力学喷流的新认识。
2011-01-24 astro-ph.SR
Solar Particle Acceleration at Reconnecting 3D Null Points
内容:太阳耀斑中与磁重联相关的强电场是加速高能非热粒子群的一种合理机制。一个这样的重联场景发生在3D磁零点,其中全球等离子体流在脊柱轴或扇平面中产生强电流。目的:了解三维磁重联中外漂移区和扩散区的带电粒子能量增益机制。在这样做的时候,我们评估的效率的电阻脊柱和风扇模型的粒子加速,并找到可能的观测值。方法:我们使用一个完整的轨道测试粒子的方法来研究质子轨道内的电磁场,是稳定的和不可压缩的磁流体动力学方程的精确解。我们研究单粒子的轨迹,并找到许多粒子模拟的能量谱。研究了加速粒子随场和等离子体参数变化的标度特性。结果:对于扇重联,强的非均匀电漂移流线可以加速测试粒子的体积。最高的能量增益是进入电流片的粒子,其中增加的“引导场”使粒子稳定而不受喷射。能量仅受风扇电流片上的总电势能量差的限制。脊柱模型具有缓慢的外部电漂移速度和弱的能量增益的粒子到达电流片。结论:扇形重联的电磁场可以将质子加速到在太阳耀斑中观察到的高能量,获得高达0.1 GeV的异常电阻率值。然而,脊柱模型,这给了一个更硬的能量谱在理想的情况下,是不是一个有效的加速器后,压力约束的电阻模型。
2012-01-23 astro-ph.SR
A secondary fan-spine magnetic structure in active region 11897
扇脊是太阳大气中的一种特殊拓扑结构,它与磁零点以及圆带状耀斑密切相关,可以为理解太阳耀斑的三维本质提供重要信息。然而,扇内的精细结构却很少被研究。在本文中,我们研究了一个次级风扇脊柱(SFS)结构内的风扇一个较大的风扇脊柱拓扑结构。在2013年11月18日,这个大型的扇脊结构被追踪出来,是由于一个暗条的部分喷发,它在活动区11897造成了一个环形带状耀斑。外推的3D磁场和挤压因子Q图清楚地描绘了这种扇脊拓扑结构,其周围的准分界线层(QSL)晕,以及位于中心的具有高Q值的较小的准圆形带,这意味着在扇内存在精细结构。11月17日的成像观测、外推三维场和Q图表明,确实存在一个被QSL包围的SFS,QSL被另一个QSL晕包围,对应于上覆的更大的扇形扇。此外,沿此SFS还检测到由零点重联引起的物质流。在检查了下面的磁场的演变,我们认为,连续出现的磁通量内的中心寄生区所包围的相反极性的领域的结果形成的SFS下的大风扇。
2018-11-29 astro-ph.SR
Chromospheric Magnetic Reconnection caused by Photospheric Flux Emergence: Implications for Jet-like Events Formation
本文研究了低层大气(如色球层)中不同物理环境下的磁重联。它的起源爆炸事件(小尺度喷流)的影响进行了讨论。采用直角坐标系下的2.5维电阻磁流体动力学(MHD)模型。结果表明,磁重联产生的射流的温度和速度强烈地依赖于物理环境,如磁场强度的大小和等离子体密度。如果磁场强度较弱且密度较高,则喷流的温度非常低(~ 10,000 K),速度也非常低(~40 km/s)。然而,如果考虑具有较强磁场强度(20 G)和较小密度(电子密度Ne= 2 × 10 ^{10} cm^{-3})的环境,则流出喷流达到高达600,000 K的较高温度和高达130 km/s的视线速度,这与喷流类事件的观测值相当。
2009-12-22 astro-ph.SR
"Ideally" unstable current sheets and the triggering of fast magnetic reconnection
磁重联被认为是在空间和实验室中观察到的许多爆炸现象的动力学机制,尽管在如此高的Lundquist($S$)数等离子体中触发磁重联的速度有多快的问题仍然是难以捉摸的。已经确定的是,一旦达到动力学尺度,重连可以比传统预测的更快地发展。它也已被证明,在电阻磁流体力学(MHD)的框架内,快速重联实现足够薄的片材通过所谓的等离子体团不稳定性的发病。后者是在专门研究斯威特-帕克电流片的研究中发现的,无论是作为初始条件还是在非线性研究中发展的明显瞬态。另一方面,快速撕裂不稳定性可以在理想情况下增长,即,$S$ -独立的,时间尺度(被称为“理想”撕裂)在当前片的纵横比尺度与宏观伦德奎斯特数为$L/a\sim S^{1/3}$ -比斯威特帕克一个小得多-提出了一种新的方法来接近崩溃的电流配置中的快速重联的启动。在这里,我们提出了一个概述,我们所谓的“理想”撕裂电阻MHD,并讨论如何同样的推理可以扩展到其他常用的等离子体模型,包括电子惯性和动力学效应。然后,我们讨论了一个方案的发病“理想”的快速重联通过崩溃的电流片,并描述了一个定量模型的非线性演化的解释“理想”的不稳定片在两个维度。
2016-09-19 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Magnetospheric Accretion and Ejection of Matter in Resistive Magnetohydrodynamic Simulations
本文通过二维轴对称电阻性MHD模拟,首次发现纯电阻性磁层中可产生由压力梯度与磁力驱动、伴随边界层磁重联的准稳态快速微抛射,其质量通量随磁场强度和恒星自转率增大而增大,与盘冕密度比及电阻率大小无关。
2013-02-18 astro-ph.HE astro-ph.SR
Reconnection Properties of Large-Scale Current Sheets During Coronal Mass Ejection Eruptions
我们提出了一个详细的分析磁重联在大规模的电流片在高节奏版本的Lynch & Edmondson(2013)的2.5D MHD模拟交感磁突破爆发从一个伪流光源区的属性。我们研究的电阻撕裂和分裂的三个主要的电流片成链的X-和O-型零点,并遵循磁岛生长的动力学,他们的合并,过境,和喷射与重联排气。对于每个电流片,我们量化的长度与宽度的纵横比(高达$\sim$ 100:1),伦德奎斯特数($\sim$ 10 $^3$),和重连率(流入流出比达到$\sim$ 0.40)的演变。我们研究了等离子体团不稳定性引起的电流片波动的统计和光谱特性,包括磁岛面积、质量和通量含量的分布。我们表明,时间的谱指数的重联产生的磁能密度波动的演变似乎反映了全球性的电流片演化。我们的研究结果是在最近的,高分辨率的reconnection-in-a-box模拟非常一致,即使我们目前的床单的形成,增长和动力学本质上耦合到连续的交感CME爆发的全球演变。
2016-04-23 astro-ph.SR
Turbulent Magnetic Reconnection in Two Dimensions
对背景湍流对二维电阻性磁重联的影响进行了二维数值模拟。对于足够小的电阻率值($η$)和中等值的湍流功率($ε$),重连率被发现有一个弱得多的依赖$η$比斯威特-帕克缩放的$η^{1/2}$,甚至是一致的$η-$独立的值。对于给定的$η$值,重联率对湍流功率的依赖性在$ε$中表现出临界阈值,高于该阈值重联率显著增强。
2009-08-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Onset of 2D magnetic reconnection in the solar photosphere, chromosphere and corona
我们调查的发病2D的时间依赖性磁重联,触发使用外部速度驱动器位于远离,垂直于,平衡哈里斯电流片。以前的研究通常利用内部触发来启动重连,例如以电流片为中心的初始条件。为了研究太阳不同大气层(即日冕层、色球层和光球层)内的重联起始,进行了求解可压缩、电阻性磁流体力学方程的数值模拟。一个重新连接的状态达到所有考虑的大气高度,与占主导地位的物理高度依赖于大气条件。冠状病例在一系列速度驱动器下实现了电场的急剧上升。对于色球层,我们发现一个较大的速度振幅是需要触发重联。对于光球环境,电场是高度依赖于流入速度;急剧增加的电场获得只有当进入重联区的速度接近阿尔芬速度。此外,双极扩散的作用进行了研究的色球的情况下,我们发现,双极扩散改变了流入区域的电流密度的结构。通量进入重联区的速率由流入速度控制。这决定了重联启动过程的各个方面,即在所有大气层中,重联的早期开始由欧姆定律中的平流项控制。较低的等离子体- $β$增强了重联并在电场中产生了较大的变化。一个高的等离子体- $β$阻碍了重联,产生急剧上升的电场只有当流入重联区域的速度接近当地阿尔芬速度。
2017-11-02 astro-ph.SR
Magnetic field topology from non-force free extrapolation and magnetohydrodynamic simulation of its eventual dynamics
不同磁场线拓扑结构的磁重联被认为是耀斑和日冕物质抛射等太阳爆发事件的起因。因此,重要的是一个彻底的理解和量化的MFL拓扑结构和它们的演变,导致MR。当代的标准是外推的日冕MFL使用平衡模型的日冕等离子体上的洛伦兹力是零无处不在,因为没有电流或电流是平行的磁场。在串联,非力自由场(NFFF)的外推方案已经发展,并允许洛伦兹力,这是非零的光球层,但渐进地消失的高度。本文报道了磁流体动力学(MHD)模拟启动的NFFF外推的日冕MFL的活动区NOAA 11158。有趣的是,准分界线层(QSL),这有利于MR检测外推MFL。AR 11158是耀斑产生源,本文试图评估QSL在耀斑爆发中的作用。
2018-04-13 astro-ph.SR