MHD waves and instabilities in flowing solar structures in the framework of Hall magnetohydrodynamics
太阳大气层,从光球层到日冕和太阳风,是一种高度结构化的介质,这一点已经得到了很好的证实。卫星观测证实了稳定气流的存在。在这里,我们调查的平行传播的磁流体动力学(MHD)表面波沿着一个理想的不可压缩的流动等离子体板周围的流动等离子体环境中的霍尔磁流体力学的框架。研究了波在随板外质量流运动的参考系中的传播特性。通常,在静态MHD等离子体板中,流动改变了波的相速度,而霍尔效应限制了波的传播范围。另一方面,当相对Alfvenic马赫数为负时,流动将波的传播范围扩展到该极限之外(由于霍尔效应),并可引起Kelvin-Helmholtz不稳定性的触发,其开始于特定的临界波数。结果表明,表面模态不稳定的Alfvenic马赫数区间与通量管内外质量密度之比密切相关。
2009-09-15 astro-ph.SR
Magneto-acoustic wave propagation and mode conversion in a magnetic solar atmosphere: comparing results from the CO5BOLD code with ray theory
我们提出了模拟磁声波在磁性,平面平行分层太阳模型大气中的传播,采用CO5BOLD代码。测试是针对两个太阳大气模型进行的,这两个模型与Cally(2007)和Schunker & Cally(2006)使用的模型相似。这两种模型的不同之处仅在于磁场的方向。定性的比较表明,数值计算结果与射线理论的结果吻合良好。的测试是在考虑到目前的数值代码的应用程序的传播到一个动态演变的磁性太阳大气的声波的能量通量的计算。为此,我们考虑频率高于声学截止频率的波。
2010-09-28 astro-ph.SR
Reflection and refraction of (magneto-)acoustic waves at the magnetic canopy: further evidences from multi-height seismic data
我们最近提出的证据(Rajaguru et al. 2012)表明,在太阳低层大气中膨胀的磁性结构周围的地震晕与声波到磁声波的转换有关,使用来自太阳动力学天文台(SDO)上的日震和磁成像仪(HMI)和大气成像组件(AIA)(1700和1600毫米波通道)的多高度数据。利用相同的数据,我们在这里提出和讨论进一步的证据,通过分析从不同高度的观测值之间的相移的地图和它们与振荡功率的对应关系。相移图提供了(磁)声波模式的反射和折射的更直接的特征。
2013-08-27 astro-ph.SR
On the Source of Propagating Slow Magneto-acoustic Waves in Sunspots
最近使用地面和空间望远镜同时进行的太阳黑子振荡高分辨率观测揭示了太阳大气层不同层之间的内在联系。然而,尚不清楚这些振荡是外部驱动的还是原位产生的。我们解决这个问题,通过使用沿日冕扇环系统传播的慢磁声波的观测。除了通常观察到的振荡幅度随距离减小之外,还发现观察到的波幅度随时间调制,在波列的整个传播路径中观察到类似的变化。利用多波长、多仪器观测资料,研究了太阳大气中光波在不同层中传播时振幅随时间的变化。通过比较不同层的振幅调制周期,我们发现在太阳黑子中观察到的慢磁声波是由光球p模式驱动的,这些模式在消散之前向上传播到日冕中。
2015-10-12 astro-ph.SR
Mode transformation and frequency change with height in 3D numerical simulations of magneto-acoustic wave propagation in sunspots
本文对磁声波在太阳黑子大气中的传播进行了三维数值模拟,计算区域从光球到色球层。波源,类似于太阳光谱的属性,位于不同的距离轴的太阳黑子的每个模拟。这些结果与模式转换理论和观测特征进行了比较。模拟结果表明,色球层中的主振荡频率随着距黑子轴径向距离的增加而减小。所涉及的不同波模式,包括德阿尔芬模式的能流进行了评估和讨论。
2010-05-20 astro-ph.SR
Simulations of magneto-acoustic pulsations in atmospheres of rapidly oscillating Ap stars
快速振荡的Ap型恒星在天体物理学上表现出一种有趣的组合,即类似偶极的强磁场和类似太阳的高泛音p型脉动。最近对这些恒星的时间分辨光谱分析揭示了一幅复杂的磁声脉动波传播图,其振幅和相位随大气高度的变化而强烈变化。为了解释这些观测结果,并获得一个新的见解到大气动力学的roAp星,我们进行了2-D的时间依赖性,非线性磁流体动力学模拟波的一个现实的大气分层的一个冷Ap星。我们探索了一个网格的模拟在一个很宽的参数空间,治疗振荡的速度,磁场和热力学量在自洽的方式。我们的模拟促进了一个新的理解大气和磁场对磁声波的传播和反射特性的影响,节点表面的形成,以及不同数量的相对变化。我们的模拟再现了所观察到的roAp星脉动行为的所有主要特征。我们表明,第一次,在roAp大气中的脉动的整体深度依赖性的强烈影响,在光球基地的密度反演。
2009-09-07 astro-ph.SR
Magneto-acoustic waves in sunspots: first results from a new 3D nonlinear magnetohydrodynamic code
在太阳黑子的光球层和色球层中观测到的波表现出复杂的动力学和空间模式。高分辨率太阳黑子波观测的解释需要在真实的黑子模型大气中模拟太阳黑子上层的三维非线性波传播和模式转换。在这里,我们提出了这种建模的第一个结果。我们开发了一个三维非线性数值计算程序,专门用于计算平衡态磁结构对任意扰动的响应。该代码解决了三维非线性MHD方程的扰动,它是稳定的超扩散项,是完全并行化。代码的健壮性通过一些标准测试得到了证明。我们分析了几个模拟的太阳黑子扰动的不同周期的脉冲在次光球水平,从短周期,介绍了学术目的,以较长的和现实的三分钟和五分钟的周期。通过计算波能流,详细描述了非平凡类黑子磁场位形中的三维模式转换,包括快、慢磁声波和Alfvén波之间的转换.我们的主要发现是:(1)只有当驱动脉冲位于黑子轴外时,才能观察到从声学模到Alfvén模的转换,但这种转换在能量上是无效的;(2)由于快磁声模的截止效应和折射,周期约为5分钟的倏逝波的能量几乎完全保持在水平β =1以下;(3)频率高于截止值的波以场向方式传播到色球层,其功率超过5分钟瞬逝振荡的功率,这与观测结果一致。
2010-06-15 astro-ph.SR
Magneto-acoustic oscillations observed in a solar plage region
本文对太阳谱斑区(相当于光球上的一个光斑)10 × 10个子区域内视线(LOS)磁场时间剖面的准周期扰动进行了广泛的研究。的扰动被发现与增强的He I 10830 A的吸收在苔藓区域,这是连接到环路与百万度等离子体。对扰动的FFT分析给出了一种类似于多普勒速度的频谱:大约5分钟的离散周期。磁扰动的幅度被发现是成正比的磁场强度在这些子区域。此外,磁扰动滞后于四分之一周期的相位相对于p-模式多普勒速度。我们发现,这种关系可以很好地解释与高\b{eta}等离子体中的磁声振荡的MHD解决方案。观测分析还表明,对于磁场较强和较弱的两个区域,扰动总是反相的。所有的研究结果表明,磁扰动实际上是磁声振荡的太阳表面,光球,由p模式振荡。这一发现可能为探索磁声振荡与太阳高层大气加热之间的关系以及它们在日震学中的作用提供新的诊断工具。
2021-01-28 astro-ph.SR
Slow Magneto-acoustic Waves Observed above Quiet-Sun Region in a Dark Cavity
波在诊断日冕和日冕加热中各种结构的等离子体性质方面起着至关重要的作用。慢磁声波是一种重要的磁流体力学波。在过去的几十年里,许多慢MA波被检测到以上的活动区和冕洞,但很少发现其他地方。在这里,我们调查了一个“龙卷风”状的结构组成的准周期性条纹在一个黑暗的空腔内约40- 110毫米以上的安静的太阳区域2011年9月25日。我们的分析表明,这些条纹实际上是慢MA波列。这些波列的性质,包括相速度、压缩比、动能密度等,与已报道的慢MA波相似,只是慢MA波的周期约为50 s,比典型的报道值(3--5 min)短得多。
2012-09-15 astro-ph.SR
Observations of sausage modes in magnetic pores
我们在这里提出的证据,磁流体动力学(MHD)香肠模式的观测磁孔在太阳光球。波分析的经验分解方法被用来识别通过太阳大气快速振荡(ROSA)仪器观测到的4170 "蓝色连续“滤波器检测到的振荡。孔尺寸和强度的异相、周期性行为被用作磁声香肠振荡存在的指标。在许多孔隙中发现了磁声香肠模式的多个签名。周期范围从短至30 s到450 s。一些磁声香肠模式振荡发现有3和5分钟的周期,类似于太阳内部的声学全球模式。提出这些全局振荡可能是孔隙中香肠型磁声MHD波模式的驱动器。
2010-11-10 astro-ph.SR
Nonlinear resonant absorption of fast magnetoacoustic waves in strongly anisotropic and dispersive plasmas
强各向异性和色散等离子体中的驱动磁流体动力学(MHD)波的非线性理论,由Clack和Ballai [Phys.Plasmas,15,2310(2008)]针对慢共振和由Clack \emph{et al.} [A&A,494,317(2009)]针对Alfvén共振开发,研究了一维平面等离子体中快磁声(FMA)波的弱非线性相互作用。磁位形由夹在两个半无限均匀磁性等离子体区域之间的非均匀磁性板组成。横向驱动的FMA波穿透与局部慢或Alfvén耗散层相互作用的非均匀板,并被该区域部分反射、耗散和透射。假设Clack和Ballai(2008)定义的非线性参数很小,并使用正则摄动方法获得慢耗散层的解析解。在慢耗散层中的色散的效果是进一步降低能量吸收系数,与其标准的弱非线性对应物相比,以及在出射波中除了基波之外还产生高次谐波。在线性磁流体力学中,描述了阿尔文共振时外部驱动器的吸收,具有很高的精度。
2009-03-05 astro-ph.SR
Dynamics of fast and slow magnetoacoustic waves in plasma slabs with thermal misbalance
太阳大气的非均匀性以及非绝热过程的存在,如辐射冷却和未指定的加热,可以显着影响磁声(MA)波的动力学和性质。为了解决这些因素对MA波色散特性的共同影响,我们考虑了由热激活等离子体组成的单个磁性板。利用微扰理论,我们得到了一个微分方程,确定了二维扰动的动力学。应用强磁结构的假设,我们推导了香肠和扭结MA模式的色散关系。数值求解了日冕条件下的色散关系,研究了非均匀性和热不平衡之间的相互作用。对于加热的情况下,它得到的香肠和扭结慢MA波的相速度是很大的影响,在长波长限制的热不平衡。慢波耗散的特征时间尺度与日冕中观察到的波的周期相吻合。同时,快波的相速度不受热不平衡的影响。磁结构的几何形状仍然是快波的主要色散机制。我们的估计表明,在日冕条件下,快波的耗散弱于慢波的耗散。所得结果对于磁声波不仅作为等离子体参数估计的工具,而且作为非绝热过程估计的工具具有重要意义。
2022-06-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Solar slow magneto-acoustic-gravity waves: an erratum correction and a revisited scenario
慢波通常在整个太阳大气中观测到。假设薄通量管近似,Costa等人(2018)获得了从光球层传播到日冕的慢模式磁声重力波的截止周期。然而,在那篇论文中,定压比热系数$c_{\mathrm{p}}$值中的一个排印错误导致了截止值计算的不一致性,这只在过渡区有意义。由于该区域温度的突然变化,平均原子量也会发生变化(约为2倍),但为了简单起见,在分析模型中经常被忽略。在本文中,我们回顾了Costa等人(2018)中磁声重力波截止周期的计算,考虑了具有温度分布的流体静力平衡大气,包括平均原子量的变化和对上述不一致性的校正。此外,我们表明,分析得到的截止期是一致的,在一个特定的活动区域的观测测量的相应的周期。
2020-04-20 astro-ph.SR
On Mode Conversion, Reflection and Transmission of Magneto-Acoustic Waves from Above in an Isothermal Stratified Atmosphere
本文利用二维均匀倾斜磁场等温大气中磁声波的精确解计算了从上方入射的慢波和快波的反射、透射和转换($z=\infty$)。这与太阳大气层中耀斑激发的波是否能穿透阿尔文/声学均分层(我们将其称为冠层)到达光球层并产生足够的能量来制造日震的问题有关。据发现,慢波以上的声学截止频率有效地穿透(传输)声(快)波,如果在一个小的攻击角指向磁场,其余的转换为磁(慢)波,根据广义射线理论。这可能有助于解释使用地震全息术识别的日震震源的紧凑性。入射的慢波也可以有效地传输在倾斜的领域,由于在声学截止频率的降低(斜坡效应)的低频。从无限远入射的具有特定非零水平波数的快(磁)“波”必然是倏逝的,但可以通过隧道效应将能量携带到均分水平。人们发现,这可以有效地转换为声学(快)能量,然后可以作为行波再次到达光球。总的来说,似乎有足够的途径,大量的压缩波能量穿透冠层和影响光球。
2015-11-23 astro-ph.SR
Damping of longitudinal magneto-acoustic oscillations in slowly varying coronal plasma
本文研究了磁流体动力学波在弱层结大气中均匀磁化等离子体中的传播。在大多数早期的研究中,考虑了与时间无关的平衡。在这里,我们放弃这种限制,允许均衡作为时间的函数发展。特别地,背景等离子体被假定为由于热传导而冷却。冷却被假定为是在一个时间尺度上大于的特征旅行时间的扰动。研究了背景等离子体冷却对磁声波特性的影响。MHD方程简化为一个一维系统,模拟沿动态冷却日冕环的磁声模式。利用WKB理论导出了描述磁声波传播的时变色散关系。得到了波浪振幅随时间变化的解析解,并利用特征线法求出了近似解析解。数值计算应用于解析导出的解决方案,以获得进一步的洞察系统中的可变的,随时间变化的背景下的MHD波的行为。结果表明,有一个很强的阻尼的MHD波,可以链接到广泛观察到的热日冕环振荡的阻尼。阻尼也似乎是独立的位置沿环路。研究随时间变化的背景中的MHD波行为似乎是发展适用于太阳物理学广泛范围的MHD波理论的基础和非常重要的下一步。
2010-11-11 astro-ph.SR
Spectropolarimetrically accurate magnetohydrostatic sunspot model for forward modelling in helioseismology
我们提出了一种技术来构建一个大规模的太阳磁场浓度的分光偏振精确的磁流体静力学模型,模仿太阳黑子。利用所建立的模型模拟了声波在太阳内部和太阳黑子嵌入光球层中的传播、转换和吸收过程,利用中性铁磁敏光球层吸收线$6173\mathrmÅ$,计算了太阳盘面不同位置的连续谱强度、多普勒速度和全Stokes矢量等观测量,并分析了太阳光球辐射输运的非定域性对日震观测的影响。使用平分线形状进行多高度观察。在不同高度的线形成区域内的不同位置在太阳盘的声功率的差异进行了模拟和表征。在模拟观测远离太阳盘中心的太阳黑子本影时,声功率的增加被确认为慢磁声波。
2015-04-09 astro-ph.SR
Magneto-acoustic wave energy from numerical simulations of an observed sunspot umbra
我们的目标是再现太阳黑子波签名的高度依赖性,通过3D MHD数值模拟的分光偏振观测。根据观测到的太阳黑子的性质,构造了一个静磁黑子模型,并在光球层引入扰动,引入了用\SiI \ $λ$ 10827谱线测量的涨落。将模拟结果与从\HeI \ $λ$ 10830流线、\CaIIH \核心和\CaIIH \流线机翼中的\FeI \混合物在不同高度同时观察到的振荡进行比较。模拟结果与观测结果非常吻合。它们再现了观测谱线形成高度处的速度图和功率谱,以及几对谱线之间的相位谱和放大谱。我们发现色球层较强的激波伴随着观测信号和相应高度模拟信号之间的延迟,表明激波使色球层谱线的形成高度向高层移动。由于模拟的波传播匹配非常好的观察到的属性,我们能够使用数值计算来量化的能量贡献的磁声波的色球加热太阳黑子。我们的研究结果表明,这些波提供的能量太低,无法平衡色球辐射损失。在最低\SiI \ $λ$ 10827磁力线的形成高度处以慢磁声波形式包含的能量已经不足以加热更高层,并且到达色球层的声能比所需能量低约3-9倍。磁能的贡献甚至更低。
2011-04-20 astro-ph.SR
Frequency-dependent damping in propagating slow magneto-acoustic waves
在极地羽流和活动区扇环中经常观测到振荡慢磁声波。这些波的观测周期从几分钟到几十分钟不等,当它们沿着支撑结构传播时,它们的振幅会迅速衰减。以前,热传导,压缩粘度,辐射,密度分层,和面积发散,被确定为在慢波振幅的变化的一些原因。我们最近的研究表明,在这些波中观察到的阻尼是频率相关的。我们使用成像数据SDO/AIA,详细研究这种依赖性,并首次从观测中,我们试图推导出阻尼长度和频率之间的定量关系,这些振荡。我们开发了一种新的分析方法来获得这种关系。所观察到的频率依赖性似乎不同意与当前的线性波理论,它被发现,在极地地区观察到的波显示出不同的依赖性,从那些观察到的盘上的循环结构,尽管在其属性的相似性。
2014-06-13 astro-ph.SR
Observations of Dissipation of Slow Magneto-acoustic Waves in a Polar Coronal Hole
我们专注于一个极冕洞区域找到任何传播慢磁声波耗散的证据。我们获得了沿极冕洞羽状结构的时间-距离和频率-距离图。我们还得到了极冕洞在不同频率范围内171~ ∞和193~ ∞通带的傅里叶功率图。我们在极冕洞的几个位置进行了强度分布的时域统计。我们发现存在的传播慢磁声波具有温度依赖的传播速度。极冕洞的小波分析和傅立叶功率图显示,与高频波相比,低频波传播的距离更长(更长的探测长度)。我们发现两个不同的耗散长度尺度的波幅衰减在两个不同的高度范围(0- 10毫米和10- 70毫米)沿观测到的羽状结构。在较高的高度范围内获得的耗散长度显示出一定的频率依赖性。个别傅立叶功率谱在几个位置显示的幂律分布的频率,而概率密度函数(PDF)的强度波动的时间显示接近高斯分布。在最初的10 μ m距离内,振荡的慢磁声波被严重阻尼(小的耗散长度)。除此之外,波浪随着高度的增加而缓慢衰减。在较高高度处波传播的频率相关耗散长度可能表明由于热传导引起的波耗散的可能性,然而,不能排除来自其他耗散参数的贡献。幂律分布的功率谱也被发现在较低的高度,在太阳日冕,这可能提供可行的信息,在太阳大气中产生较长的周期波。
2014-08-11 astro-ph.SR
Observation of solar coronal heating powered by magneto-acoustic oscillations in a moss region
在本文中,我们报告的极紫外(EUV)发射和磁声振荡之间的时间相关性在EUV苔藓区域,这是一个足点区域仅连接的磁环与百万度等离子体。这一结果是通过对该区域详细的多波长数据分析得到的,其目的是解析来自光球层、穿过色球层并最终加热太阳过渡区或日冕的精细尺度质量流和能量流。该数据集涵盖太阳的三个大气层,包括在TiO 7057射电望远镜上的高分辨率宽带图像和光球层的视线磁图,在氦\textsc{i} 10830射电望远镜上的色球层高分辨率窄带图像和在171射电望远镜上的日冕极紫外图像。我们报道了以下新现象:1)色球物质的重复注入,表现为10830 μ m的吸收,从颗粒间泳道喷出,周期为$\sim$ 5分钟。2)发现EUV发射以$\sim$ 5分钟的类似周期周期性地调制。3)在10830 nm吸收增强的注入区域周围,EUV发射和磁场强度都显著增强。4)发现极紫外辐射的时间曲线上的峰与该区域中较强磁场的振荡峰同步。这些发现为磁声波驱动日冕加热提供了一系列有力的证据。
2020-10-14 astro-ph.SR
Distinctive features of ion-acoustic solitons in EPI super-dense magneto-plasmas with degenerate electrons and positrons
利用扩展的Poincaré-Lighthill-Kuo(PLK)约化微扰方法研究了小振幅离子声孤波(IASW)动力学(传播和相互作用),结果表明,在由无惯性简并电子、正电子和等温离子组成的磁等离子体中,当电子、正电子受到超相对论简并压力时,IASW动力学呈现出明显的特征.计算表明,在超相对论简并压力下,离子声孤立波在等离子体中可能发生不同的相互作用。
2010-10-01 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Modelling the propagation of slow magneto-acoustic waves in a multi-stranded coronal loop
首次使用3D MHD模型研究慢磁声波在多束日冕环中的传播,通过正向建模生成合成图像并与观测对比,提出结合模拟与观测可推断日冕结构的跨场热力学性质。
2024-06-05 astro-ph.SR
The period ratio for standing kink and sausage modes in solar structures with siphon flow. I. magnetized slabs
在太阳磁震学的应用中,基模周期与其第一泛音周期的两倍之比$P_1/2P_2$起着重要的作用。我们研究如何场对准流影响的色散特性,因此,在太阳大气中的磁板支持的常设模式的周期比。我们数值求解色散关系,并设计了一个图形的方法来构建驻波模。对于日冕板块,我们发现,流动的影响是显着的,快速扭结和香肠模式一样。对于扭结的,他们可以减少$P_1/2P_2$高达23%的静态情况相比,和最小允许的$P_1/2P_2$可以下降到静态板的下限解析推导。对于香肠模式,虽然引入流相对于静态情况通常将$P_1/2P_2$减小$\lesssim 5$ %,但其显著增加了阈值纵横比,仅在该阈值纵横比以上可以支持站立的香肠模式,这意味着它们的可检测性被限制到甚至更宽的板。在光球板块的情况下,流动效应没有那么强。然而,站立模式是不同的冠状面的情况下,站立扭结模式示出了一个$P_1/2P_2$,偏离统一,即使是零宽度板,而站立香肠模式不再遭受阈值纵横比。我们的结论是横向结构等离子体密度和流速应考虑在地震学应用的多周期性太阳大气结构。
2013-03-07 astro-ph.SR
Stokes Diagnostics of Magneto-Acoustic Wave Propagation in the Magnetic Network on the Sun
太阳的大气层是磁性结构的,并且是高度动态的。由于磁结构存在的区域的动态性质,波可以在其中激发。对太阳磁网络中小尺度磁通量集中的波传播的数值研究表明,激发模式的性质取决于驱动运动发生的等离子体β值(气体与磁压的比值)。考虑到这些波应该引起可观察到的特征签名,我们已经尝试了从磁声波传播的数值模拟合成出射光谱的研究。我们发现,当空间分辨率足够高以清晰地分辨磁元件时,可以检测到磁元件中波传播的特征,从而能够在通量集中的不同区域进行观测。探测通量集中周围的各种视线的可能性具有揭示磁流体动力学波和模式转换的不同模式的潜力。我们强调的可行性,使用斯托克斯-V不对称性作为诊断工具来研究波传播内的磁通量浓度。这些量可以与现有的和新的观测结果进行比较,以便对不同的波激发机制进行约束。
2011-12-19 astro-ph.SR
Realistic Numerical Modeling of Solar Magnetoconvection and Oscillations
我们已经开发了3D,可压缩,非线性辐射MHD模拟研究的影响,磁场的各种强度和几何形状的湍流对流细胞和声振荡的激发机制。结果表明,随着磁场的增加,颗粒结构发生了实质性的变化,振荡功率随频率的降低而降低。这些模拟结果再现了在活动区边界处观察到的增强的高频声发射(“声晕”现象)。在倾斜磁场的存在下,太阳对流发展的对流结构与流动集中沿磁丝,也表现出运行的磁对流波的行为,类似于最近的观测太阳黑子半影动力学从Hinode/SOT。
2009-01-29 astro-ph.SR
Resonant Damping of Kink Modes in Solar Coronal Slabs
我们研究共振阻尼扭结模式在直冠状板块,特别注意制定的横向密度分布(“剖面”)的影响。我们的工作框架中的压力,重力自由,电阻磁流体力学,我们采用耗散本征模的角度来看。密度分布被限制为一维的,但仍然允许采取以连续过渡层连接均匀内部到均匀外部为特征的通用形式。色散关系(DR)推导出在薄边界的限制,产生的本征频率的解析表达式,概括已知的结果在各个方面。我们发现,分析,而不是数值解薄边界DR服务更好地验证我们的自洽电阻解决方案的目的。更重要的是,本征频率被发现是敏感的配置文件的规格,虚部的实部的比率很容易变化的两个因素时,一个配置文件被用来代替另一个。我们的本征模计算也检查的上下文中的脉冲激发扭结波,这表明共振吸收的重要性,充分倾斜的组件时,空间尺度的激励器是可比的板半宽。
2021-05-14 astro-ph.SR
Magneto-Acoustic Waves in Magnetic Twisted Flux Tube
目前,许多关于磁通量管内磁流体动力学波诊断的工作都是建立在前人工作的基础上,没有考虑磁扭转的贡献。其他工作考虑了对磁流体力学波的影响,但他们提出的色散关系只给出了m= 0,1,2的波模。不存在m=-1的扭结模式。因此,在这项工作中,我们想提出一个完整的色散关系,包括磁扭曲和波模式的m=-1。与m=+1波模类似,m=-1波模在有限kr 0处也表现出从体模到面模的模式变化。该模式的相速度通常小于m=+1模式的相速度。色散关系图中m=+1/-1模的谐波曲线关于特征速度(例如通量管中的管速度)近似对称。在现有色散关系的基础上,我们重新讨论了太阳黑子中的螺旋波图案问题,发现在线性微扰分析的框架下,磁扭曲对它们的形态没有很大的影响。
2021-01-08 astro-ph.SR
Cross-scale energy transfer from fluid-scale Alfvén waves to kinetic-scale ion acoustic waves in the Earth's magnetopause boundary layer
本文通过观测与计算证明地球磁层顶边界层中流体尺度阿尔芬波可通过磁压梯度驱动压缩模式,加速并加热离子,激发动理学尺度离子声波,从而揭示一种跨尺度能量转移与等离子体加热机制。
2024-11-25 astro-ph.SR physics.plasm-ph physics.space-ph
Linear damping of magneto-acoustic waves in two-fluid partially ionized plasmas
本文用线性化双流体模型研究部分电离等离子体中磁声波的碰撞阻尼,分析波数与阻尼率对电离度、耦合强度及传播角的依赖,并给出弱强耦合下的解析近似,适用于天体与实验室等离子体。
2025-10-16 astro-ph.SR physics.plasm-ph
The Source of Three-minute Magneto-acoustic Oscillations in Coronal Fans
我们使用高空间,光谱和时间分辨率的图像,获得使用地面和空间为基础的仪器,调查在太阳大气中的许多高度观察到的波现象之间的耦合。强度振荡3分钟,观察到包括光球本影点结构,与功率至少三个数量级高于周围的本影。同时色球速度和强度的时间序列揭示了一个87 \pm 8度异相行为,这意味着存在的驻波模式创建的过渡区边界的部分波反射的结果。平均蓝移多普勒速度约为1.5公里/秒,加上光球和色球振荡现象之间的时间滞后,证实了在太阳低层大气中存在向上传播的慢模波。在日冕扇结构中检测到EUV强度的振荡,周期为172 \pm 17 s,传播速度为45 \pm 7 km/s。数值模拟表明,磁声波列的阻尼主要是由热传导引起的。日冕扇被认为是锚定到光球的位置,大振幅的本影点振荡的表现。导出的动力学温度和排放测量时间序列显示出突出的异相特性,当与先前建立的亚声波速度相结合时,我们得出结论,所观察到的EUV波是在太阳低层大气中检测到的向上传播的磁声慢模的日冕对应物。因此,第一次,我们揭示了3分钟的磁声波在太阳日冕结构中的传播是如何发生在光球本影点的振幅增强的直接结果。
2012-08-15 astro-ph.IM astro-ph.SR
Toward a magnetohydrodynamic theory of the stationary accretion shock: toy model of the advective-acoustic cycle in a magnetized flow
研究了磁场对平流-声学不稳定性线性相位的影响,作为研究恒星核坍缩过程中吸积激波不稳定性的磁流体动力学(MHD)理论的第一步。我们研究了一个玩具模型,其中平面静止吸积激波后面的流动被外部势绝热减速。两个磁场的几何形状被认为是:平行或垂直的冲击。熵涡波,这是简单的平流在未磁化的限制,分为五个不同的波:熵扰动平流,而涡可以通过两个阿尔芬波和两个慢磁声波沿场线传播。存在于未磁化极限的两个周期,对流声学和纯声学,被多达六个不同的MHD周期所取代。循环之间的相位差在确定总循环效率和因此的增长率方面起着重要作用。作为磁场强度的函数的生长速率的振荡是由于这种变化的相移。垂直磁场几乎不影响循环效率的制度,被认为是超阿尔文吸积。与此相反,我们发现,水平磁场强烈增加的涡度循环,弯曲的磁力线的效率,导致在一个显着增加的增长率,如果不同的周期是在相位。这些磁效应是显着的大规模模式,如果阿尔芬速度是一个相当大的分数的流速。
2010-04-02 astro-ph.HE astro-ph.SR
Nonlinear Evolution of the Radiation-Driven Magneto-Acoustic Instability (RMI)
我们研究了由背景辐射通量驱动的不稳定磁声波的非线性发展-辐射驱动的磁声不稳定性(RMI,a.k.a.)。“光子泡”不稳定性)。在稳定分层的光学厚介质中,RMI可以作为密度、辐射通量和磁场波动的持久源。不稳定的条件存在于各种天体物理环境中,并且不需要辐射压力占主导地位或磁场很强。在这里,我们数值研究的RMI的饱和特性,涵盖三个数量级的辐射,磁场,气体能量的相对强度。在光厚高导极限下,利用Zeus-MP对局部稳定分层畴进行了二维时变辐射磁流体动力学模拟。我们的研究结果证实了Blaes和Socrates(2003)的理论预期,即RMI甚至在弱磁化的气压主导环境中也能工作。饱和振幅是辐射与气体压力之比的单调递增函数。保持这个比例不变,我们发现,饱和振幅峰值时,磁压力是可比的辐射压力。我们讨论了磁化恒星信封,RMI应作为一个源的次光球扰动的动态我们的结果的影响。
2013-03-09 astro-ph.HE astro-ph.SR
Wave Conversion, Decay and Heating in a Partially Ionized Two-Fluid Magneto-Atmosphere
本文利用双流体射线理论研究了部分电离磁化等离子体中快慢波的转换与衰减,发现有限碰撞频率会降低同类模式透射、增强异类模式转换,并在模式转换区产生局部加热,对理解太阳色球层加热具有重要意义。
2023-03-03 astro-ph.SR physics.plasm-ph