The Initiation Mechanism of the First On-disk X-Class Flare of Solar Cycle 25
本文研究了太阳活动第25周首个日面X级耀斑的触发机制,发现其遵循基于重联的触发机制,由持续剪切运动形成的电流片重联触发,并随后由环面不稳定性驱动。
2023-04-26 astro-ph.SR
Solar-Terrestrial Simulations of CMEs with a Realistic Initiation Mechanism: Case Study for Active Region 10069
迄今为止,大多数对日冕物质抛射(CME)的模拟要么集中在一个巨大等离子体“团块”的行星际传播上,而没有过多关注其起源和形成过程,要么集中在由于(亚)光球运动导致爆发的日冕磁场的复杂演化上。在这里,我们提出了全球模拟日冕物质抛射的日冕运动被用来产生一个现实的演变的日冕磁场,并导致喷发。我们集中在活跃区10069,它在2002年8月下旬产生了一些喷发,包括2002年8月24日的CME -一个来自W81的快速(~2000 km/s)喷发,以及2002年8月22日的较慢喷发(来自W 62)。使用三维磁流体动力学(MHD)模拟这些喷射与空间天气建模框架(SWMF),我们展示了如何一个现实的启动机制,使我们能够研究日冕和日光层中的日冕物质抛射的偏转。爆发磁场与邻近流光和活动区域的磁场重新连接,修改了连接到地球的场线的太阳连接性,并改变了预期的太阳高能粒子通量。比较结果在1 AU我们的模拟与现场观测的ACE航天器,我们提出了一个替代的太阳起源的冲击波在L1 8月26日观察到。
2009-11-10 astro-ph.SR
Field lines twisting in a noisy corona: implications for energy storage and release, and initiation of solar eruptions
我们提出了模拟太阳日冕的封闭区域,通过一个强大的磁场,局部光球涡旋运动扭曲的日冕磁力线线程。研究了笛卡尔几何中约化磁流体动力学区域的线性和非线性动力学。最初的磁场线得到扭曲和系统变得不稳定的内部扭结模式,确认和扩展以前的结果。在这类研究中,当初始条件为光滑场和通量管时,我们忽略了涨落,直到出现不稳定性,场都是层流的。但先前的研究表明,由光球运动和日冕动力学激发的波动自然存在于日冕场中的所有尺度。因此,为了了解光球涡旋对更真实的日冕的影响,我们继续在扭结不稳定性发生后进行模拟,此时日冕中已经产生了湍流波动。在非线性阶段,系统不再回到简单的初态,场线发生有序扭曲,不再出现扭结不稳定性。尽管如此,磁力线还是会扭曲,但却是以一种无序的方式,能量通过逆级联在大尺度上积累。当与邻近结构发生相互作用或通过其他机制发生相互作用时,这种能量随后可以在微耀斑或更大的耀斑中释放。对日冕动力学和CME启动的影响进行了讨论。
2013-03-25 astro-ph.SR
Eruption and Interplanetary Evolution of a Stealthy Streamer-Blowout CME Observed by PSP at ${\sim}$0.5~AU
流爆发日冕物质抛射(SBO-CME)是太阳活动极小期CME的主要形式。虽然它们通常速度缓慢,缺乏清晰的低日冕信号,但它们可以引起地磁风暴。借助外推的日冕场和远距离观测的离边低日冕,我们研究了一个SBO-CME的启动之前,连续的CME爆发符合一个多阶段的同情突破的情况。从内日球层帕克太阳探测器(PSP)的观测,很明显,SBO-CME是与日球层磁场和等离子体片结构的相互作用,覆盖在CME通量绳。我们估计,$18 \, \pm \, 11\%$的日冕物质抛射的方位磁通量已被侵蚀通过磁重联,这种侵蚀开始后,日光层距离${\sim}0.35$ AU从太阳达到。这项观测研究对于理解SBO-CME的起源及其与日光层环境的相互作用具有重要意义。
2022-05-16 astro-ph.SR physics.space-ph
Study the build-up, initiation and acceleration of 2008 April 26 coronal mass ejection observed by STEREO
在本文中,我们分析了完整的演变,从几天前的爆发开始,并最终加速和传播,的CME发生在2008年4月26日使用前所未有的高节奏和多波长观测的立体声。CME爆发前几天存在频繁的暗条活动和极紫外喷流。这些活动可能是由光球辐合运动驱动的低层大气磁重联引起的,这在SOHO上的MDI(Michelson Doppler Imager)磁象序列中很明显。低层缓慢的磁重联可能是日冕中储存磁自由能和形成S形核心场或导致最终爆发的磁绳的原因。极紫外线增亮的发生在S形核心领域之前的磁通绳的上升意味着喷发是由内部的系绳切割重联,而不是外部的突破重联。在脉冲加速期间,内日冕CME加速的时间剖面与由足点分离和RHESSI 15-25 keV HXR通量曲线推断的重联电场的时间剖面一致。这一日冕物质抛射的完整演化过程可以分为四个不同的阶段:积聚阶段、初始阶段、主要加速阶段和传播阶段。讨论了这些阶段之间的物理性质和过渡,试图提供一个全球性的图片CME动态演化。
2010-02-26 astro-ph.SR
Initiation and Eruption Process of Magnetic Flux Rope from Solar Active Region NOAA 11719 to Earth Directed-CME
利用太阳动力学观测站的日冕极紫外观测资料和光球磁场观测资料,对NOAA 11719太阳活动区的一次喷发事件进行了研究。AR由一个起源于主黑子的暗条通道组成,其南段与AIA通带中观察到的反S S形系统有关。我们把S形管看作是磁绳的主体。同时,还存在一个穿过该FR的扭曲通量束,其上覆通量束的形状变化类似于扭结-上升演化,与FR的上升运动相对应。表明在FR下面的薄电流片中的重连。在北极和南极评估的AR的净磁通量显示出减少而这些通量中的净电流呈现增加的趋势。由于负(正)磁通具有主导的正(负)电流,AR磁通系统的手征可能是负的(左手),与反S形FR的手征一致。对AR源磁场的分析表明,抵消磁通是FR系统单调扭曲达到临界状态触发扭结不稳定性和上升运动的主要因素。这种上升运动可能导致环面不稳定的发生,从而导致地球定向CME,而上升FR下方的变薄电流片的逐渐重联则导致M6.5耀斑。
2014-10-08 astro-ph.SR
Data-driven MHD Simulation of the Formation and Initiation of a Large-scale Pre-flare Magnetic Flux Rope in Solar Active Region 12371
太阳爆发是空间天气最强大的驱动力。要了解它们的原因和性质,关键是要知道日冕磁场在爆发前是如何演变的。在这里,我们研究了2015年6月21日在活动区NOAA~12371爆发的大耀斑和日冕物质抛射的相对大规模磁通量绳(MFR)的形成过程。利用数据驱动的磁流体动力学数值模型模拟了爆发前一天日冕磁场的三维演化。观测到的特征和我们模拟的磁场之间的比较揭示了喷发前MFR是如何形成的。最初,磁场线被弱扭曲为简单的剪切弧。由于光球运动的复杂性,在极性反转线上形成了一条较长的MFR,这种运动主要是剪切而不是扭转。的MFR的存在是证明了一组相干的磁场线的扭曲数以上的单位。在MFR之下的电流片显示在模型中,这表明系绳切割重联在MFR形成中起着关键作用。由于光球运动不断注入磁螺旋度,使得越来越多的磁力线发生扭曲,MFR的通量也随之增加。同时,MFR轴的高度从其形成开始单调增加。通过对上覆场衰减指数的分析,我们认为是由于MFR进入环面不稳定区而变得不稳定,最终触发了喷发。
2020-02-12 astro-ph.SR
Initiation of Coronal Mass Ejections by Sunspot Rotation
我们研究了2006年7月6日发生在活动区NOAA 10898的暗条喷发、双带耀斑和日冕物质抛射(CME)。暗条位于一个强大的太阳黑子的南部,这个黑子主宰着这个区域。在导致爆发的演变过程中,以及在爆发后的一段时间内,观测到太阳黑子逆时针旋转了大约30度。我们认为,旋转触发了逐步扩大的磁场以上的灯丝爆发。为了测试这种情况下,我们研究扭曲的初始势场覆盖预先存在的磁通绳的效果,使用三维零$β$ MHD模拟。我们首先考虑一个相对简单和对称的系统,然后研究一个更复杂和不对称的磁位形,其光球通量分布和日冕结构由观测和位场外推指导。在这两种情况下,我们发现,扭曲导致的覆盖场的扩展。由于磁张力逐渐减小,磁绳准静态地适应变化的环境场,缓慢上升。一旦张力充分减小,就会出现明显的第二个演化阶段,其中磁通绳进入以强加速度为特征的不稳定状态。因此,我们的模拟提出了一个新的机制,在旋转的太阳黑子附近的喷发触发。
2014-01-13 astro-ph.SR
Sigmoid Formation, Filament Destabilization, and Initiation of Weak Flare by Tether-Cutting Reconnection
School of Advanced Sciences and Languages, VIT Bhopal University(维特博帕尔大学高级语言与科学学院);Indian Institute of Technology (BHU)(印度理工学院(贝拿勒斯 Hindu 大学))
研究通过多波长观测揭示日闪与丝状物喷发的系绳切断机制,显示重联过程导致sigmoid形成及丝状物缓慢上升并最终喷发。
2026-01-25 astro-ph.SR
Responsibility of a Filament Eruption for the Initiation of a Flare, CME, and Blast Wave, and its Possible Transformation into a Bow Shock
对2011年2月24日和5月11日两次暗条爆发的多仪器观测表明,爆发性耀斑、CME和冲击波演化的最新情况如下。暗条最初的不稳定导致属于它的身体的磁线伸展出来,并沿着反转线扎根在光球层。它们的重连导致i)灯丝的部分或其环境的加热,ii)耀斑拱廊尖点和条带的初始发展,以及iii)灯丝与弯曲通量绳及其加速度的相似性增加。爆发前包围暗条的弧段按照标准模型参与重联,继续形成耀斑弧段和条带。从细丝发展而来的弯曲绳索中的极向磁通量逐渐增加,并迫使其环形膨胀。这种磁绳脉冲性地膨胀并产生MHD扰动,它迅速地变陡成激波。冲击波穿过在暗条上方膨胀的拱廊,然后像减速的冲击波一样在CME前方自由传播一段时间。如果日冕物质抛射是缓慢的,那么冲击波最终会衰减。否则,激波的前部变为弓形激波区。这在2011年2月24日的事件中首次观察到。当重联停止时,磁绳松弛并构成CME核-腔系统。扩张的拱廊发展成CME锋面结构。我们还发现,在一个遥远的流光的电流片的重连被迫由冲击的通道导致在一个运行的耀斑般的过程中的流光负责的II型爆发。本文还讨论了调光的发展和各种相关现象。
2014-11-04 astro-ph.SR
Two-step solar filament eruptions
日冕物质抛射(CME)与爆发性暗条密切相关,通常是同一爆发过程在日冕上部的延续。当暗条减速并停在日冕中某个更高的高度时,暗条爆发就失败了。有时,几个小时后,灯丝又开始上升,并发展成CME形成的成功喷发。我们提出了一个简单的模型来解释这样的两步喷发的磁通绳在两个尺度的环境磁场的平衡。喷发是由保持磁场的缓慢减小引起的。存在两个临界高度的磁通绳垂直不稳定性的启动允许磁通绳停留在第一次跳跃后的一段时间,在第二个临界高度附近的亚稳平衡。如果环境场继续减小,则接下来是下一个喷发步骤。
2017-12-21 astro-ph.SR
Solar Eruption Onset and Particle Acceleration in Nested-Null Topologies
本文研究双零点嵌套拓扑中 CME 的 onset 与粒子加速,揭示两次连续 breakout 重联的关键作用及激波对粒子的加速机制。
2025-09-14 astro-ph.SR
A model of failed solar eruption initiated and destructed by magnetic reconnection
基于数值MHD模拟,提出一种由磁重联主导引发与失败的太阳爆发新模型,揭示系绳切断重联驱动MFR爆发后因上方磁场张力停滞,且MFR旋转导致重联彻底破坏其结构。
2023-07-29 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Prominence and Filament Eruptions Observed by the Solar Dynamics Observatory: Statistical Properties, Kinematics, and Online Catalog
本文对太阳动力学观测站(SDO)上的大气成像组件(AIA)观测到的日珥和暗条爆发进行了统计研究。记录了从太阳物理事件知识库(HEK)中挑选出来的904个事件的几个属性,并将其纳入在线目录供一般使用。这些特征包括丝状体和喷发类型,喷发对称性和方向,明显的扭曲和扭动运动,以及垂直螺纹和冠状腔的存在。相关的耀斑和白光日冕物质抛射(CME)也被记录下来。每种属性的总费率以及它们在灯丝类型之间的差异。我们还研究了106个肢体事件的运动学特征的不同的缓慢和快速上升阶段经常表现出的灯丝喷发。平均快升起始高度、慢升持续时间、慢升速度、最大视场速度和最大视场加速度分别为83 Mm、4.4小时、2.1 km/s、106 km/s和111 m/s^2。所有参数的对数正态概率分布类似于日冕物质抛射速度。纬度和快速上升的起始高度之间的正相关性被发现,我们归因于相应的负相关的平均垂直磁场梯度,或衰减指数,估计从位场源表面(PFSS)外推。我们还发现,在快速上升的起始点的衰减指数平均为1.1,与理论上的临界不稳定阈值为直电流通道。最后,我们探讨推导的运动学性质和明显的扭曲运动之间的关系。我们发现,事件与明显的扭曲有显着更快的CME速度和显着较低的快速上升的起始高度,这些值和磁通绳螺旋度之间的关系。
2015-05-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Magnetic Flux Ropes in the Solar Corona: Structure and Evolution toward Eruption
磁通量绳的特征在于相干扭曲的磁场线,这是普遍存在于磁化等离子体。作为太阳大气中各种喷发现象的核心结构,通量绳是理解太阳喷发的物理机制的关键,太阳喷发影响日光层和行星大气。地球空间环境中最强烈的扰动往往与来自太阳的大规模通量绳与地球磁层的碰撞有关,导致不利的、有时是灾难性的空间气象影响。然而,它仍然是难以捉摸的通量绳如何形成和演变的喷发,以及它是如何结构化和嵌入在环境场。本文件解决了这些重要问题,从观测者的角度来看,审查目前的理解日冕通量绳,重点是其结构和新生的演变向太阳爆发,实现了遥感和原位探测与建模和模拟相结合的观测。它突出了日冕物质抛射(CME)的启动机制,其中电流片中的等离子体团合并成一个“种子”通量绳,其随后演变成CME是符合标准模型,从而弥合微观尺度和宏观尺度动力学之间的差距。
2021-06-09 astro-ph.SR physics.space-ph
Unveiling the Initiation Route of Coronal Mass Ejections through their Slow Rise Phase
本文通过热磁流体力学模拟揭示了CME触发路径:缓慢上升由HFT重联触发并驱动,随后与环面不稳定性耦合持续,最终由快速磁重联与环面不稳定性耦合引发脉冲加速,表明CME触发是多机制耦合的复杂过程。
2024-02-26 astro-ph.SR
The effect of poloidal magnetic field and helicity injection on a breakout CME
本文利用MPI-AMRVAC在2.5维磁流体力学框架下模拟爆发模型驱动的日冕物质抛射,研究背景极向磁场和螺度注入的影响,发现背景极向磁场增强会抑制爆发,而绝对净电流螺度增长率是决定爆发可能性的关键因素。
2025-08-19 astro-ph.SR
Origin and Structures of Solar Eruptions I: Magnetic Flux Rope (Invited Review)
日冕物质抛射(CME)和太阳耀斑是太阳系中能量最大的大尺度爆发现象,它们能从太阳大气中向太阳风释放大量的等离子体和磁通量。当这些高速磁化等离子体伴随高能粒子到达地球时,可能与磁层和电离层发生相互作用,严重影响人类在太空高科技活动的安全。CME到1 AU的旅行时间约为1-3天,而来自爆发的高能粒子到达的时间甚至更早。因此,对这些现象的有效预报需要尽早在该阶段清楚地探测CME/耀斑。为了估计爆发导致CME/耀斑的可能性,我们需要阐明一些基本但难以捉摸的过程,特别是CME/耀斑的起源和结构。了解这些过程不仅可以改善CME/耀斑的发生及其对地球空间和日光层的影响的预测,而且有助于了解其他太阳型恒星的质量喷射和耀斑。本文从多波长观测的角度对日冕物质抛射/耀斑的起源和早期结构进行了综述。首先,我们从正在进行的关于爆发前的构造,即,CME/耀斑在爆发前存在螺旋状的磁通量绳(MFR),并着重介绍了MFR的观测表现。其次,我们从不同的角度阐述了MFR的可能形成机制。第三,我们讨论了MFR的启动及其向CME/耀斑演化过程中的相关动力学。最后,本文得出了一些结论,并对未来的研究提出了展望。
2017-07-12 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Acceleration of Solar Eruptions via Enhanced Torus Instability Driven by Small-Scale Flux Emergence
本文通过数据约束MHD模拟发现,太阳活动区局部小尺度磁通量浮现虽不显著改变爆发前演化,但能通过增强非线性阶段环面不稳定性增长显著加速太阳爆发,且该作用与衰减指数分布无关。
2025-07-04 astro-ph.SR
Why are non-radial solar eruptions less frequent than radial ones?
针对光球磁通量普遍不对称但非径向太阳爆发占比低的反直觉现象,通过双极场数值模拟发现不对称性会降低磁场非势性与重联效率、削弱爆发强度甚至抑制爆发,从而解释非径向爆发频率更低的原因。
2024-06-24 astro-ph.SR
Kinematics and helicity evolution of a loop-like eruptive prominence
我们的目标是研究环状日珥在爆发过程中的形态学、运动学和螺旋度的演化。我们使用来自AIA/SDO,EUVI/STEREO和LASCO/SoHO的多仪器观测。利用太阳活动的磁通量绳模型研究了环状爆发日珥的运动学、形态学、几何学和螺旋度演化。日珥喷发演化为高度膨胀的扭曲环,两条腿固定在色球层的一个谱区。爆发过程包括日珥激活、加速和等速阶段。日珥主体由围绕日珥主轴的左旋(逆时针)扭曲螺纹组成。火山爆发时的扭曲度估计为6 π(3圈)。日珥在收缩到最初位置之前达到了526毫米的最大高度,并在爆发后两天在同一地点部分重组。然而,这次喷射引发了LASCO C2中看到的CME。日珥位于日冕物质抛射磁场配置的北部边缘,因此,背景磁场相对于暗条位置是不对称的。从日珥运动学的角度分析了等离子体团下落的物理条件。同样的日珥体扭曲和扭动的符号,以及在激活相之后超过临界值2pi的扭曲量,表明可能存在扭结不稳定性的条件。在突出体及其周围的任何地方都没有观察到磁重联的迹象。爆发后的暗条/日珥下降和两天后在同一地点的部分重组表明爆发的局限性。不对称的背景磁场可能在喷发失败中起了重要作用。
2012-02-21 astro-ph.SR
Evolution of reconnection flux during eruption of magnetic flux ropes
Indian Institute of Astrophysics(印度天体物理研究所);Joint Astronomy Programme and Department of Physics, Indian Institute of Science(印度科学学院天文联合项目与物理系);University of Helsinki(赫尔辛基大学);Amrita School of Physical Science, Amrita Vishwa Vidyapeetham(阿莫瑞塔维斯瓦维德亚佩坦姆大学阿莫瑞塔理学院)
本文通过数值模拟和观测数据研究磁力绳喷发过程中重联磁通量的变化,发现重联磁通量与喷发速度呈强线性相关,为理解日冕喷流的复杂动力学提供了重要见解。
2026-01-27 astro-ph.SR physics.space-ph
Double ring algorithm of solar active region eruptions within the framework of kinematic dynamo model
最近的研究结果表明,Babcock-Leighton极向场产生机制在太阳活动周期中起着重要的作用。然而,对这种机制进行建模并不总是正确地捕捉到潜在的物理现象。特别是,它已被证明,使用一个空间分布的近表面α效应参数化的巴布科克-莱顿机制产生的结果不同意的意见。出于这一动机,我们正在开发一个物理上更一致的太阳活动周期模型,在该模型中,我们通过双环结构的出现和通量分散来模拟极向场的产生。在这里,我们提出了这个新的发电机模型的初步结果。
2013-02-13 astro-ph.SR
Probing Velocity Dispersion inside CMEs in Inner Corona: New Insights on CME Initiation
本研究首次在内日冕发现CME内部速度弥散的临界高度(1.4-1.8太阳半径),并揭示其与磁通量绳半径和CME质量相关,为理解CME起始机制提供新见解。
2024-07-02 astro-ph.SR physics.space-ph
Data-driven MHD Simulation of the Formation of a Magnetic Flux Rope and an Inclined Solar Eruption
本研究采用数据驱动MHD模型模拟NOAA活动区11283的耀斑,揭示磁通量绳形成与环面不稳定性触发爆发的机制,解释爆发倾斜原因并提出预测太阳爆发方向的方法。
2024-08-12 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
Sympathetic Eruption of Two Filaments and Associated Solar Coronal Jet
Yunnan Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院云南天文台);National Astronomical Observatories, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家天文台);National Space Science Center, Chinese Academy of Sciences(中国科学院国家空间科学中心);Yunnan Key Laboratory of Solar Physics and Space Science(云南省太阳物理与空间科学重点实验室)
本研究综合SDO、GONG与CHASE观测,分析2024年1月11日两个暗条相继感应爆发并引发约90度偏转日冕喷流的事件,揭示太阳活动的复杂多样。
2025-10-21 astro-ph.SR
Observational Characteristics of CMEs without Low Coronal Signatures
太阳爆发通常与爆发前、爆发中和爆发后发生在低日冕中的各种现象有关。虽然在日冕观测中很容易看到,但所谓的隐形日冕物质抛射(CME)并没有明显表现出任何这些低日冕特征。存在或不存在明显的低日冕特征可以与不同的理论模型联系起来,以建立火山爆发的启动和驱动机制。在这项研究中,确定了2012年发生的40个没有低日冕特征的CME。它们的观测和运动学特性进行了分析和比较,定期CME。没有明确的盘上或低日冕特征的太阳爆发可能导致意外的空间天气影响,因为在这些事件中不存在许多重大空间天气活动的预警信号。更好地了解其引发机制将大大提高预测这类空间天气事件的能力。
2014-09-04 astro-ph.SR
A Data-constrained Magnetohydrodynamic Simulation of Successive X-class Flares in Solar Active Region 13842 I. Dynamics of the Solar Eruption Associated with the X7.1 Solar Flare
基于数据约束的MHD模拟研究NOAA 13842活动区X7.1级耀斑,发现磁重联不仅促进磁通量绳形成,还直接增强环面不稳定性并加速其爆发。
2025-04-08 astro-ph.SR
Multi-Viewpoint Observation of a Failed Prominence Eruption on the Sun
NASA Goddard Space Flight Center(美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心);Northumbria University(诺森比亚大学);University of Graz(格拉茨大学);New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院);University of New Hampshire(新罕布什尔大学)
本文通过多视角和多信使成像技术对一次失败的日冕喷射进行了全面观测,揭示了日冕喷射过程中磁重联过程的不同发生地点,并探讨了磁重联对日冕喷射加速和磁场变化的影响。
2026-04-25 astro-ph.SR
Unveiling the mechanism for the rapid acceleration phase in a solar eruption
本文通过数据驱动数值模拟研究2011年8月4日太阳磁绳爆发,发现大尺度洛伦兹力做功约为磁重联喷流能量转换的4.6倍,表明其在快速加速阶段起主导作用。
2023-03-24 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Numerical Simulation of a Fundamental Mechanism of Solar Eruption with Different Magnetic Flux Distributions
太阳爆发是日冕磁场能量的爆炸性释放,如太阳耀斑和日冕物质抛射。观测表明,火山喷发区的核心往往是一个剪切磁弧,即,一个单一的双极结构,特别是光球层的相应磁极性沿着强梯度极性反转线(PIL)延长。目前还不清楚是什么机制触发了在一个单一的双极领域的喷发,以及为什么一个强大的PIL是喷发生产力。最近,我们利用高精度的模拟,建立了一个基本的机制,太阳爆发的启动,双极场的准静态剪切运动驱动的光球可以形成一个内部的电流片,然后快速磁重联触发和驱动的爆发。在这里,我们研究的行为的基本机制与不同的光球磁通量分布,即,磁图,通过理论分析和数值模拟相结合。我们的研究表明,不同磁图的双极场,在连续剪切下,都表现出相似的从慢储存到快释放磁能的演化过程,符合基本机制,这表明了该机制的鲁棒性。我们进一步发现,PIL越强的磁图产生的爆发越大,其关键原因是PIL越强的剪切双极场可以获得更大的非势性,其内部电流片可以在更低的高度和更大的电流密度下形成,从而使得重联效率更高。这也提供了一个可行的触发机制,所观察到的喷发活动区与强PIL。
2021-11-09 astro-ph.SR
Evolution of A Magnetic Flux Rope toward Eruption
人们普遍认为磁通量绳(MFR)是许多日冕物质抛射(CME)的关键组成部分,但它如何演变为喷发仍不清楚。在这里,我们调查的连续演变的预先存在的MFR,这是植根于强大的光球磁场和电流。日地关系天文台(STEREO)和太阳动力学天文台(SDO)从多个角度观测MFR的演变。从STEREO的角度来看,MFR在2012年6月14日爆发为光环CME之前的五个小时开始缓慢上升。在SDO观测中,共轭暗物质在圆盘上发展,同时MFR逐渐扩大,这表明暗物质映射了MFR的脚。演化包括两个阶段的逐渐扩张,然后是另一个阶段的快速加速/爆发。定量测量表明,在5小时的膨胀过程中,MFR的磁扭曲从1.0 +/-0.5圈增加到2.0 +/- 0.5圈,两天后在1 AU处检测到磁云时,磁扭曲进一步增加到约4.0圈/AU。此外,每个阶段之前的耀斑(S),这意味着重联是积极参与的演变和爆发的MFR。这些测量的CME引发机制的影响进行了讨论。
2018-12-09 astro-ph.SR
Solar signatures and eruption mechanism of the 2010 August 14 CME
2010年8月14日,观测到一次广角日冕物质抛射(CME)。这次太阳爆发起源于一个连接两个活动区域的不稳定的细丝,而这条细丝的解绕使爆发产生了一种解扭运动,引起了许多观察者的注意。除了爆发的暗条和相关的日冕物质抛射外,其他几个典型的低日冕特征也与这次事件有关,这些特征通常表明太阳爆发的发生。然而,与预期相反的是,快速CME($\mathrm{v}>900~\mathrm{km}~\mathrm{s}^{-1}$)只伴随着一个弱的C4.4耀斑。我们调查的各种喷发的签名,观察到的这一事件,并专注于运动学演变的灯丝,以确定其喷发机制。如果这次太阳爆发发生在几天前,它可能是空间天气的一个重大事件。仅仅根据C4.4耀斑低估这次喷发强度的风险表明,有必要在事件分析中包括所有喷发特征,以便获得太阳喷发的全貌并评估其可能的空间天气影响。
2017-01-30 astro-ph.SR physics.space-ph
Extremely diverse coronal jets accompanying an erupting filament captured by Solar Orbiter
本研究利用Solar Orbiter的EUI高分辨率观测,发现9个伴随2024年9月30日暗条喷发的短寿命日冕喷流,其由暗条与上方磁场的动态磁重联驱动,属新的瞬变喷流类别,揭示了暗条喷发中重联过程的复杂性。
2025-09-05 astro-ph.SR physics.space-ph
Radio Diagnostics of Electron Acceleration Sites During the Eruption of a Flux Rope in the Solar Corona
日冕中的电子加速通常与耀斑和被称为通量绳的扭曲磁结构的爆发有关。然而,在耀斑和喷发过程中,这种粒子加速的位置和机制仍然受到许多调查。观察粒子加速的确切位置可以帮助确认耀斑和喷发是如何开始的,以及它们是如何演变的。在这里,我们使用大气成像组件来分析2014年4月18日的耀斑和爆发通量绳,而来自Nancay射电天文设施的观测使我们能够诊断爆发期间电子加速的位置。我们的分析表明,一个预先形成的通量绳缓慢上升,并在C级耀斑,等离子体射流和>75 keV的电子从绳中心逃逸到日冕时变得不稳定的证据。随着喷发的进行,在通量绳上方持续加速能量约为5 keV的电子,持续时间超过5分钟。在耀斑峰值时,一个电子加速点位于耀斑附近,而另一个电子加速点则被喷发的通量绳以高达400 km/s的速度驱动进入日冕。然后高能电子充满喷发的体积,最终允许通量绳腿从150- 445 MHz的射电源清晰成像。根据Joshi等人(2015)的分析,我们得出结论,高能电子的位置与磁扇脊结构内部的系绳切割或通量抵消情景的通量绳喷发一致。总的来说,我们的射电观测使我们能够更好地了解通量绳喷发及其相关电子加速站点的演变,从喷发开始到传播到日冕。
2016-09-06 astro-ph.SR
The Doppler-flip in HD100546 as a disk eruption: the elephant in the room of kinematic protoplanet searches
根据行星盘相互作用的流体动力学模拟对分子线数据的解释为间接探测原行星带来了新的希望。在模型独立的方法中,嵌入的原行星应该在速度质心图中突然多普勒翻转的根部找到。然而,在HD 100546的盘中,已知的最大的未弯曲盘的速度扰动导致了明显的多普勒翻转,与厚尘环相一致,与>~1Mjup天体的解释相矛盾。在这里,我们提出了新的ALMA观测的12 CO(2 - 1)运动学在HD\,100546,具有两个更精细的角分辨率的因素。我们发现盘的旋转曲线与中心质量2.1 <M */Msun <2.3是一致的,多普勒翻转的蓝移侧是由于垂直运动,让人想起以前提出的盘风蓝移SO线。我们尝试性地提出了一个定性的解释,在表面扰动开普勒流,即磁盘喷发,由一个嵌入流出发射的~10M地球的身体。另一种解释涉及到在包络吸积流会聚处的盘质量加载热点。
2022-06-10 astro-ph.EP astro-ph.SR
Onset of Magnetic Explosion in Solar Coronal Jets in Quiet Regions on the Central Disk
我们研究了10个日冕喷流爆发在安静的地区的中央磁盘,从而避免了近肢体刺林模糊的微灯丝爆发的缓慢上升的发病。从SDO/AIA 171 A每次喷发的12秒节奏电影中,我们(1)找到并比较了微暗丝缓慢上升的开始时间,喷流底部亮点,喷流底部内部增亮和喷流尖顶,(2)测量了微暗丝在缓慢上升开始和结束时的速度。根据(a)这些数据,(b)先前的观测表明,每次喷发都是由微暗条下的磁通量抵消触发的,以及(c)在一次喷发中观察到的突破-重联电流片,我们证实了宁静区产生喷流的微暗条喷发是产生日冕物质抛射的暗条喷发的微型版本,并且在大多数宁静区喷流中:(1)在失控重联开始之前爆发就开始了,(2)失控重联直到慢升速度至少为1 km/s时才开始,(3)在爆发开始时和爆发开始之前,没有明显程度的电流片。因此,我们期望:(i)许多形成日冕物质抛射的暗条爆发是由暗条下的通量抵消触发的,(ii)出现的两极很少(如果有的话)直接驱动喷流的产生,因为出现的速度很少(如果有的话)足够快,(iii)在低β等离子体中磁场的任何天体物理环境中的分界线或准分界线上,只有通过磁场的磁流体动力学扰动,而不是通过磁场的准静态逐渐会聚,才能动态地建立可感知范围的电流片。
2020-07-03 astro-ph.SR
Impulsive acceleration of coronal mass ejections: II. Relation to SXR flares and filament eruptions
使用高时间节奏的图像从STEREO EUVI,COR1和COR2仪器,我们推导出详细的运动学的主要加速阶段的样本95 CME相关联的耀斑和灯丝喷发相比。我们发现,与耀斑相关的日冕物质抛射揭示了平均显着较高的峰值加速度和较低的加速阶段的持续时间,启动高度和高度,在那里他们达到他们的峰值速度和峰值加速度。这意味着与耀斑相关的日冕物质抛射的特征是更高和更强的脉冲加速度,并且起源于磁场更强的日冕底部。对于与暗条喷发相关的日冕物质抛射,我们发现只有日冕物质抛射的峰值加速度比与暗条喷发无关的事件显著降低。耀斑上升时间与CME加速持续时间呈正相关,与CME峰值加速时间呈负相关。对于大多数事件,CME加速在耀斑发作之前开始(对于75%的事件),并且CME加速在SXR峰值时间之后结束(对于77%的事件)。在约60%的事件中,耀斑SXR通量导数峰值时间与CME加速度峰值时间之间的时间差小于\pm 5 min,这暗示了CME加速度与耀斑中由磁重联引起的能量释放之间的反馈关系。
2012-06-11 astro-ph.SR
A Study of a Compound Solar Eruption with Two Consecutive Erupting Magnetic Structures
我们报告了一个复合太阳爆发的研究,这是与两个连续爆发的磁结构和相应的两个不同的峰,在脉冲阶段,一个M级耀斑(M8.5)。$\textit{SDO}$、$\textit{GOES}$和$\textit{STEREO-A}$的同时多视点观测表明,这种复合喷发起源于两个位于同一极性反转线上的预先存在的S形磁性结构。对相关的预先存在的细丝的观察进一步表明,这些磁性结构一个位于另一个的顶部,在所谓的“双层”配置中,高度间隔12微米。地势较高的磁性结构变得不稳定,并首先爆发,在极紫外波长下看起来像一个不断扩大的热通道。大约十二分钟后,地势较低的建筑物也开始喷发,而且速度比地势较高的建筑物还要快。结果,两个喷发结构相互作用并相互融合,在外日冕中表现为单一的日冕物质抛射。我们发现,这种双层结构可能是由于沿源活动区强梯度极性反转线的持续剪切运动和通量抵消造成的。这两个分离但间隔很近的磁结构(可能是以磁通量绳的形式)的连续不稳定导致了复合太阳爆发。对复合喷发的研究为揭示太阳活动区复杂喷发构造的形成、引发和演化提供了独特的机会。
2018-06-30 astro-ph.SR
The eruption of a small-scale emerging flux rope as the driver of an M-class flare and a coronal mass ejection
太阳耀斑和日冕物质抛射(CME)是太阳中最强大的爆炸。它们是潜在破坏性空间天气条件的主要来源。然而,其启动的可能原因仍然存在争议。利用BBSO NST的高分辨率观测资料,结合太阳动力学观测站(SDO)的观测资料,我们观测到了一个大黑子附近出现的小尺度通量绳,它的爆发产生了M级耀斑和日冕物质抛射。静态非线性力自由场(NLFFF)外推以及日冕三维磁场动态演化的数据驱动MHD建模表明了小尺度磁绳的存在。在磁绳出现期间,观测到磁绳足点处的卫星太阳黑子旋转。与此同时,洛伦兹力、磁场能量、垂直电流和横向磁场在此阶段增加。来自磁通量出现和扭曲磁场的自由能足以为M级耀斑提供动力。这些观测首次呈现了从小尺度磁绳出现到太阳爆发产生的完整过程。
2017-07-01 astro-ph.SR
Extreme Kinematics of the 2017 September 10 Solar Eruption and the Spectral Characteristics of the Associated Energetic Particles
我们报告了2017年9月10日与日冕物质抛射(CME)相关的地面增强(GLE)事件,其初始加速度(~ 9.1 km s^-2)和初始速度(~4300 km/s)是SOHO时代观测到的最高值。GLE事件的强度较低(高于背景值约4.4%),且通量谱较平均值柔和。我们认为,差的连接性(纵向和纬度)的源到地球的复合较弱的环境磁场促成了这些GLE属性。具有类似高初速度的事件要么缺乏GLE关联,要么具有较软的注量谱。从公制II型爆发推断的冲击波形成高度约为1.4 Rs,与其他GLE事件一致。太阳粒子释放(SPR)时的激波高度为~4.4+/-0.38 Rs,与SPR时激波高度与源经度之间的抛物线关系一致。在SPR上,激波的东侧在极紫外线中被观测到,该极紫外线投射在与地球磁连接的磁层附近的圆盘上:W 60至W 45。
2018-08-22 astro-ph.SR
A solar blowout jet caused by the eruption of a magnetic flux rope
利用新近开发的强迫场外推(FFE)模型,研究了2012年7月2日起源于NOAA活动区(AR)11513西缘的一个喷流的三维(3D)磁结构。结果表明,喷流是由扭曲磁力线组成的磁通量绳(MFR)喷发引起的。我们进一步计算了重建磁场的扭曲数$\mathcal{T}_{w}$和压缩因子Q,发现(1)MFR与高$\mathcal{T}_{w}$区很好地对应,(2)MFR外边界与高Q区很好地对应,可能解释了喷流底部的明亮结构。MFR的捻数估计为$\mathcal{T}_{w}=-1.54\pm 0.67$。因此,当$\mathcal{T}_{w}$达到甚至超过扭结不稳定性阈值时,扭结不稳定性被认为是井喷射流的启动机制。我们的研究结果还表明,在衰减阶段的亮点实际上是由一些小的环路,这些环路被上面发生的重联加热。总之,井喷射流是大多数情况下与\citet{mcs10}提出的方案一致,除了扭结不稳定被认为是一个可能的触发器。
2017-07-16 astro-ph.SR
Prominence eruption initiated by helical kink-instability of an embedded flux rope
利用SDO和LASCO/SOHO观测资料研究了AR 12342附近的边缘日珥爆发和相关的日冕物质抛射的触发机制。隆起的一端有嵌入的磁通线(FT),从中间分叉到不同的足点位置。FT的形态演化类似于一个不稳定的磁绳(FR),我们认为这是一个突出的嵌入FR。FR扭曲超过了临界值。此外,在304 ~图像中日珥等离子体的形态标志着磁骨架的螺旋性质,沿着弧长总共有2.96圈。位场外推模型表明,背景磁场梯度的临界高度落在日冕内部(105 μ m),与日冕等离子体环的范围一致。这些结果表明,在嵌入FR螺旋扭结不稳定性造成的缓慢上升的突出的高度环面不稳定域。此外,差分辐射测量分析揭示了爆发过程中日珥等离子体加热到日冕温度,表明在向上上升的嵌入式FR下存在与重连相关的加热。日珥开始于10 km/s的缓慢上升运动,随后经历了快加速和慢加速阶段,在C2,C3视场内的平均加速度分别为$28.9m/s^2$,$2.4m/s^2$。正如以前的数值模拟预测,所观察到的CME前缘和核心的同步运动学配置文件支持参与FR不稳定的日珥启动。
2017-09-28 astro-ph.SR
Recent Developments of NEMO: Detection of Solar Eruptions Characteristics
最近在太阳观测和遥测空间仪器方面的发展,使得有必要对不同类别的太阳活动采用先进的模式识别工具。SOHO卫星上的日冕极紫外成像望远镜(EIT)发现了一类新的爆发事件,这类事件通常被认为是太阳盘上日冕物质抛射(CME)的起源特征。显然,一个关键的任务是开发一个自动检测工具的CME的前兆。新型EIT波机观测(NEMO)(http://EIT. be/nemo)代码是一个使用EIT图像序列自动探测太阳喷发的操作工具。NEMO应用的技术是以太阳盘上爆发事件的基本物理机制的一般统计特性为基础的。在这项工作中,NEMO代码的最新更新-这导致了与CME有关的太阳爆发的识别效率的提高-被提出。这些更新提供了对调光区域表面的计算,为调光实施了新的聚类技术,并根据其复杂的特征设置了新的标准来标记爆发性调光。NEMO的效率已显着提高,从而导致提取附近的太阳边缘观测到的暗物质和小尺度事件的检测以及。因此,CME前兆的探测效率和CME的预报得到了极大的提高。此外,NEMO可以构建的太阳爆发事件目录可能包括与变暗区域相关的大量物理参数。
2011-03-23 astro-ph.SR
Kinematics of Two Eruptive Prominences observed by EUVI/STEREO
两个大的北极冠爆发于2010年4月13日和2010年8月1日,使用从极紫外线成像仪上获得的双日地关系天文台航天器的图像进行了分析。沿着突出腿的几个功能重建使用我们开发的立体重建技术。这种三维变化可以解释为两种不同运动之间的相互作用,即日珥脊的螺旋扭曲和整个日珥结构的整体非径向赤道运动。两个双折射中的扭曲感由重建特征的纬度和纬度的变化确定。从喷发前几个小时开始观察到的连续性。在喷发前和喷发过程中的高度增加,使我们能够研究在两个阶段的喷发,缓慢上升和快速喷发阶段的连续性的运动学。在每一个阶段,每个重建的功能,发现一个恒定的加速度值,但它显示出显着的变化,从一条腿到另一个在两个双折射。在喷发阶段的加速度的大小被认为是相称的净效应的两个运动上述。
2011-01-24 astro-ph.SR
Magnetic evolution of active regions: formation and eruption of magnetic flux ropes
本文利用SDO/HMI矢量磁场观测研究活动区磁通量绳的形成与爆发机制,揭示螺度注入符号演化对扭曲结构形成的关键作用,并指出数据驱动模拟可进一步揭示爆发起始条件。
2024-10-03 astro-ph.SR
First SDO/AIA Observation of Solar Prominence Formation Following an Eruption: Magnetic Dips and Sustained Condensation and Drainage
在过去,成像太阳日冕凝聚形成的双折射是困难的,最近的情况被Hinode和SDO改变了。我们提出了第一个观察到的SDO/AIA的例子,其中材料逐渐冷却,通过多个EUV通道中的transequatorial循环系统,限制了较早的喷发。9小时后,这导致最终在这些环的下沉处凝结,形成一个中等大小的约$10^{14}$克的日珥,以与CME的特征性$10^{15}$克质量进行比较。日珥质量不是静态的,而是通过以$10^{10}$克/秒的高估计速率冷凝来维持的,而通过许多垂直向下流动的线程进行的可比较的持续排水,使得总冷凝量的96%(~ $10^{15}$克)在大约一天内排出。质量凝结和排水率在时间上与日珥总质量相关。下行流速呈窄高斯分布,平均值为30 km/s,而下行加速度分布呈指数下降,平均值约为1/6 $g_{Sun}$,表明重力显著抵消,可能是由于洛伦兹力。我们的观察结果表明,宏观静态日珥是微观动态的,涉及通过它的一个显着的质量,通过一个持续的质量供应对一个可比的质量排水,这对CME的启动机制,其中质量卸载是重要的,具有重要的意义。
2012-01-04 astro-ph.SR
Properties of a Small-scale Short-duration Solar Eruption with a Driven Shock
多年来,人们对大规模的太阳爆发进行了广泛的探索。然而,小规模事件的属性与相关的冲击很少被调查。本文对一个起源于小区域的小尺度短持续事件进行了分析。M1.9级耀斑的脉冲阶段只持续了四分钟。CME热通道的运动学演化揭示了一些特殊的特征,包括主加速阶段持续时间很短($<$ 2分钟),最大加速率($\sim$ 50 km s $^{-2}$)和峰值速度($\sim$ 1800 km s $^{-1}$)都很高。快速和冲动的运动学随后导致活塞驱动的冲击与公制II型无线电爆发的高起始频率$\sim$ 320兆赫的基本频带。在主加速阶段开始后不到$\sim2$分钟,在低于$1.1~\mathrm{R_{\odot}}$的低高度处形成II型源。通过II型爆发的带分裂,激波压缩比从2.2减小到1.3,激波上游区的磁场强度从13高斯减小到0.5高斯,高度为1.1 ~ 2.3 $~\mathrm{R_{\odot}}$。我们发现CME($\sim4\times10^{30}\,\mathrm{erg}$)和耀斑($\sim1.6\times10^{30}\,\mathrm{erg}$)消耗的磁能相当。对大规模喷发的相同结论意味着,小规模和大规模事件可能共享CME和耀斑之间的类似关系。这一事件的运动学特性可能与相关的磁通量绳的小的足点分离距离,如喷发磁通量绳模型预测。
2018-03-01 astro-ph.SR
Multiwavelength Study of Equatorial Coronal-Hole Jets
喷流(瞬变/准直等离子体喷射)经常发生在整个太阳日冕中,并为日冕和太阳风提供质量/能量。通过结合数值模拟和高分辨率观测,我们最近在确定这些喷流中的能量积累和释放过程方面取得了实质性进展。在这里,我们描述了27赤道冕洞喷流使用太阳动力学天文台/AIA和HMI观测2013年6月27日至28日和2014年1月8日至10日的研究。在27个喷流中,有18个(67%)与微暗条喷射有关;另外9个(33%)没有显示出微暗条喷发,但确实显示出微闪弧和其他喷发特征。这表明我们样本中的每条喷流都涉及细丝通道喷发。从完整的事件集,6喷流(22%)显然是与微小的磁通量抵消事件的极性反转线,2喷流(7%)与交感喷发的灯丝从邻近的亮点。源区域光球磁场的位场外推显示,所有的喷流起源于一个嵌入式偶极子与极紫外日冕亮点的扇脊拓扑结构。因此,我们所有的喷流都符合太阳爆发的爆发模型。我们提出了选定的例子,并讨论了喷气能量积累和启动机制的影响。
2019-02-03 astro-ph.SR
Formation of Coronal Mass Ejection and Post-eruption Flow of Solar Wind on 2010 August 18 event
空间环境状况对预报由太阳风扰动产生的地磁暴起着重要作用。穿过日球层的日冕物质抛射(CME)通常有一个长时间(长达几天)的速度下降的轨迹,这影响了随后的西南流的传播。我们研究了2010年8月18日事件中CME和CME后部后面的喷发后等离子体流,这些都是由几种天基仪器正交观测的。用极紫外望远镜和日冕仪观测日冕中的喷发,发现了几个离散的外流,随后是一个连续的无结构的喷发后流。与这次CME有关的行星际日冕物质抛射(ICME)在8月20日16:14 UT至8月21日13:14 UT期间由日地关系天文台(STEREO-A)上的等离子体和超热离子成分(PLASTIC)仪器记录到,之后的3天内存在西南扰动。运动学的考虑与使用的重力和阻力为基础的模型表明,离散的等离子体流可以与ICME,而喷发后流出到达SW瞬态的下降部分。我们模拟了铁离子的电荷分布的ICME和后CME的SW部分使用的等离子体温度和密度的喷射区域来自差分发射测量分析。结果表明,在所研究的事件中,ICME后拖尾区与来自日冕的喷发后气流有关,而不是与CME夹带的环境SW有关。
2022-03-14 astro-ph.SR physics.space-ph
Solar Mini-Dimming Kinematics and Their Positive Correlations with Coronal Mass Ejections and Prominence
在极紫外线日冕爆发中可以探测到太阳微暗。这里使用的是2010年6月13日太阳动力学观测/大气成像组合拍摄的171 A图像序列。在这个特殊的日子里,观测到了日冕物质抛射和日珥。研究了使用基于特征的分类器(Alipour等人,2012年)检测到的500个微小调光的平均速度和加速度。大量的微小暗化在开始时显示出正的加速,与日冕物质抛射相似。在日珥爆发的开始时刻,微暗的数量增加到最大值。微暗物质的运动学与CME和连续性都呈正相关.这项研究可以扩展到了解CME和微小调光的确切关系。
2013-11-07 astro-ph.SR
Response of the solar atmosphere to flux emergence: With emergence-driven prominence formation
本研究通过2.5维磁流体动力学模拟,探究了不同强度和角度的浮现通量与背景磁场的相互作用,揭示了磁重联驱动多结构形成的规律,提出了通量浮现供给注入的新型日珥形成机制,为太阳爆发研究提供了新见解。
2025-05-06 astro-ph.SR
Eruption and propagation of twisted flux ropes from the base of the solar corona to 1 au
行星际日冕物质抛射(ICME)起源于我们恒星大气层中复杂磁性结构的爆发。确定ICME的一般性质及其与太阳风相互作用的核心物理过程是一项艰巨的任务,特别是仅使用一维原位剖面。因此,这些现象仍然没有得到很好的理解。在这项研究中,我们模拟了一组磁通绳的传播,以了解一些发生在ICME传播过程中的物理过程,如它们的生长或旋转。我们提出了一套磁通绳在一个简化的太阳风的传播模拟。我们考虑不同的磁场强度和大小在喷发的开始,并表征其影响的性质的磁通绳在其传播过程中。我们使用三维MHD模块的PLUTO代码的自适应网格细化网格。磁绳传播过程中的磁场演化符合现场观测的演化规律。我们还模拟了航天器在地球上测量的原位剖面,并与统计研究的结果进行了比较。我们发现在这些研究中获得的模拟原位配置文件和典型的配置文件之间有很好的匹配。在其传播过程中,通量绳与风的磁场相互作用,但在用合成卫星交叉点进行分析时,仍然显示出ICME的真实特征。我们还表明,磁通绳具有不同的形状和方向,可以导致类似的一维交叉。这保证了在使用一维交叉提取ICME的磁拓扑时要小心。
2022-11-04 astro-ph.SR