Rayleigh-Taylor instability in partially ionized prominence plasma
本文采用单流体MHD方法，结合广义欧姆定律，对日冕-日珥边界的瑞利-泰勒不稳定性进行了2.5维数值模拟。初始配置包括均匀磁场，其与等离子体扰动的方向形成角度。对于每个磁场倾角，我们比较两个模拟，一个是纯MHD的情况下，和一个包括双极扩散的欧姆定律，否则相同。我们发现含有中性原子的组态总是不稳定的。在非线性状态下，小尺度模的增长率大于纯MHD情况下的增长率。
2013-10-28 astro-ph.SR
Numerical Simulations of the Magnetic Rayleigh-Taylor Instability in the Kippenhahn-Schlüter Prominence Model
Hinode卫星的发射使得能够在较长时间内拍摄前所未有的高分辨率、稳定的太阳静止不动图像。这些新的图像导致了黑暗的上升流的发现，这些上升流从发展高度湍流轮廓的双折射底部传播。到目前为止，这些流动是如何驱动的还没有完全了解。为了研究这一现象背后的物理机制，我们利用3-D磁流体动力学（MHD）模拟研究了Kippenhahn-Shlüter日珥模型对磁瑞利-泰勒不稳定性的非线性稳定性。该模型模拟了静止日珥内浮管的上升过程，扰动浮管和日珥模型之间的上边界以激发磁场线的交换。我们发现了恒定速度的上升流（最大发现6\，km\，s $^{-1}$）和最大羽流宽度$\approx 1500$ \，km，在没有引导场的情况下，其传播通过约6\，Mm的高度。强引导场的情况（最初是$B_y=2B_x$）导致一个大的羽流，它通过$\sim 5$ \，km\，s $^{-1}$的日珥模型上升，宽度为$\sim 900$ \，km（沿日珥轴观察时宽度为2400\，km），高度为$\sim 3.1$ \，mm。在这两种情况下，非线性过程对于确定羽流动力学都很重要。
2011-06-14 astro-ph.SR
Fast magnetohydrodynamic oscillation of longitudinally inhomogeneous prominence threads: an analogue with quantum harmonic oscillator
前人的工作表明，在日珥螺纹的情况下，扭折振荡的二次谐波与一次谐波的频率比有趋向于3的趋势。我们的目的是研究纵向不均匀日珥线的磁流体动力学振荡，并阐明频率比的问题。经典Sturm-Liouville问题用于纵向不均匀等离子体密度的螺纹。我们发现，总压扰动沿螺纹的空间变化是由定态薛定谔方程，其中纵向不均匀的等离子体密度代表的势能。因此，该方程有界解的埃尔米特多项式。在螺纹表面的边界条件导致超越色散方程与贝塞尔函数。色散方程的细通量管近似表明，扭折波的频率与α（2n+1）成正比，其中α为密度不均匀性参数，n为纵模数。因此，在突出螺纹中，二次谐波和一次谐波的频率之比趋于3。色散方程的数值解表明，在外部密度纵向不均匀性较小的情况下，较厚的通量管的色散比仅略有减小，因此，薄通量管极限是日珥振荡的一个很好的近似。然而，较强的外密度纵向不均匀性可能导致较宽管的频率比发生显著偏移，从而使细管近似失效。用量子谐振子的振荡类比来解释日珥线中二次谐波和一次谐波频率比趋向3的趋势，其中日珥线的密度不均匀性起着势能的作用。
2014-03-24 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Toward detailed prominence seismology - I. Computing accurate 2.5D magnetohydrodynamic equilibria
上下文日珥地震学利用我们的知识，线性本征振荡的代表性磁流体动力学模型的细丝。到目前为止，已经使用了高度理想化的模型，特别是相对于整体的磁配置。目标。我们发起了一个更系统的调查丝波模式，在那里我们考虑全多维模型与扭曲的磁场代表周围的磁通量绳。这需要能够计算精确的2.5维磁流体动力学平衡，平衡洛伦兹力，重力和压力梯度，同时包含密度增强（静态或运动）。方法.的管理扩展梯度-Shafranov方程进行了讨论，随着圆形磁通绳的Shafranov偏移的中心磁轴，由于重力的分析预测。数值平衡计算与有限元为基础的代码，证明四阶精度上明确已知的，非平凡的测试用例。结果代码，然后用于构建更现实的突出平衡，所有三种可能的选择的自由通量函数。我们量化了重力的影响，并在热腔中产生冷冷凝，以及多层冷凝。结论.这里计算的内部磁通绳平衡具有必要的数值精度，可以对线性磁流体动力学扰动的完整频谱进行更高级的分析，这将在配套文件中得到证明。
2011-06-24 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic kink waves in two-dimensional non-uniform prominence threads
我们分析了二维日珥线中共振阻尼横向扭折振荡的振荡特性。精细结构建模为圆柱对称的磁通量管与一个致密的中心部分突出的等离子体属性和抽空的部分，都包围着日冕等离子体。平衡密度允许在横向和纵向上非均匀变化，我们研究了纵向密度结构对周期，阻尼时间和阻尼率的影响，通过数值求解线性电阻磁流体动力学（MHD）方程计算的横向扭结模式。相关的参数是线的长度和真空管部分的密度，这两个量很难直接从观察中估计。我们发现，这两个强烈的影响振荡周期和阻尼时间，并在较小程度上的阻尼比。对扰动的空间分布和进入共振的能量通量的分析使我们能够解释获得的阻尼时间。对日珥地震学、二维磁通量管中共振阻尼扭折模式的物理学以及日珥等离子体的加热的意义进行了讨论。
2011-07-27 astro-ph.SR
Persistent fast kink magnetohydrodynamic waves detected in a quiescent prominence
太阳等离子体线的小尺度、周期性、横向运动常被解释为磁流体动力学（MHD）波。在这里，我们观察到小规模的无衰减横向振荡在一个静止的日珥，他们似乎是无所不在的。辐射强度和视线多普勒频移的振荡周期约为位移振荡周期的一半。这一特征与磁通管中的快扭折模波吻合得很好。所有的运动线程振荡横向空间同相，并没有表现出显着的阻尼在整个可见的部分，表明快速扭结MHD波持续供电和持续耗散能量转移到周围的等离子体在安静的电晕。然而，我们的计算表明，单靠快速扭结MHD波所吸收的能量并不能支持平静太阳的日冕加热。
2022-01-19 astro-ph.SR
The Evolution of Magnetic Rayleigh-Taylor Unstable Plumes and Hybrid KH-RT Instability into A Loop-like Eruptive Prominence
利用SDO/AIA观测资料，在环状爆发日珥中观测到MRT不稳定羽流。在日珥内部形成了小尺度的空洞，在这里扰动触发了以35-46 km/s $^{-1} $速度传播的暗羽流（P1 \& P2）。自相似羽流的形成首先表现为线性MRT不稳定羽流（P1）的增长，然后表现为非线性单模MRT不稳定第二羽流（P2）的演化。差分辐射测量（DEM）分析表明，烟羽的密度和温度都低于日珥。我们估计这两个羽流的观测增长率分别为1.32 $\pm$ 0.29 $\times$ 10 $^{-3}$ s $^{-1}$和1.48 $\pm$ 0.29 $\times$ 10 $^{-3}$ s $^{-1}$，这与估计的理论增长率（1.95 $\times$ 10 $^{-3}$ s $^{-1}$）相当。MRT不稳定羽流（P2）的非线性相可能通过下落等离子体中的Kelvin-Helmholtz涡的形成而崩溃。后来，在这个日珥的上升部分出现了明显的等离子体线。它可能与纠缠场和瑞利-泰勒不稳定性有关。缠结场在磁共振腔边界处引发剪切。由于这种剪切运动，等离子体的下降发生在右边的部分的磁共振腔边界。它触发了KH不稳定涡和MRT不稳定等离子体泡以不同速度传播并相互融合的特性。剪切运动和侧向等离子体下降可能引发混合KH-RT不稳定性。
2019-02-13 astro-ph.SR
Time damping of non-adiabatic magnetohydrodynamic waves in a partially ionized prominence plasma: Effect of helium
日珥是部分电离的，磁化的等离子体嵌入太阳日冕。阻尼振荡和传播波是常见的。这些振荡已被解释的磁流体动力学（MHD）波。离子中性碰撞和非绝热效应（辐射损失和热传导）已被提出作为阻尼机制。在单流体近似下，研究了氦的存在对等离子体中非绝热MHD波时间阻尼的影响。等离子体由电子、质子、中性氢、中性氦（He I）和单电离氦（He II）组成。导出了均匀、无界、部分电离日珥介质中线性非绝热MHD波的色散关系。计算了阿尔芬波、慢波、快波和热波的周期和阻尼时间。的阻尼时间的周期相对于氦丰度的比率的参数研究进行。氦的存在增加了离子-中性碰撞以及热传导的效率。然而，如果考虑氦的实际丰度（~10%），这种效应对波浪阻尼的影响很小。在研究部分电离日珥等离子体中的MHD波时，可以安全地忽略氦的存在。
2009-10-15 astro-ph.SR
Two-fluid simulations of Rayleigh-Taylor instability in a magnetized solar prominence thread II. Effects of collisionality
在这项工作中，我们探讨的动力学影响和可观察到的签名时，离子中性碰撞不完全耦合的中性和带电流体的参数制度的两种流体效应。本研究的目的是通过非线性双流体数值模拟，加深我们对RTI以及部分电离对RTI发展的影响的理解。我们的双流体模型考虑了中性粘度，热导率，中性粒子和电荷之间的碰撞相互作用：电离/复合，能量和动量转移，摩擦加热。在本文II中，RTI动力学的碰撞效应的敏感性不同的磁场配置支持日珥线程进行了探讨。这是通过修改模型方程人为地改变或消除弹性和非弹性碰撞的影响来实现的。我们发现，电离和中性流体之间的电离和重组反应，如果在平衡之前的不稳定性的发病，并没有实质性影响的发展的主要RTI。然而，这样的反应可能会在冷日珥和周围较热的日冕物质混合期间影响二级结构的发展。我们发现，电离和中性粒子种群内部和之间的碰撞在RTI的线性和非线性发展中起着重要的作用，离子-中性碰撞频率作为小尺度结构的发展或阻尼的主要决定因素。我们还观察到，离子和中性流体之间的流动解耦的程度和签名可以依赖于粒子间的碰撞和磁场配置的突出线程。
2021-04-08 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Solar prominences: 'double, double ... boil and bubble'
观测揭示了在百万度太阳日冕中的冷的10，000 K、宏观（大小为100 Mm）“云”内的丰富动力学。即使是静止的连续性也会被不断上升的热气泡所干扰。由于日珥物质的密度是日冕等离子体的一百倍，因此这种气泡与Rayleigh-Taylor不稳定性有关。在这里，我们报告真正的宏观模拟以及到这个冒泡阶段，采用磁流体动力学描述色球层高达30毫米的高度。我们的虚拟双折射迅速建立完全非线性（磁）对流运动，其中热气泡与下降柱相互作用，动态细节包括气泡内形成的上涌柱。我们的模拟显示，影响瑞利-泰勒手指反射过渡区等离子体，确保冷，致密的色球物质与日珥物质混合到非常大的高度。这为日珥物质的回归质量循环之谜提供了一个解释。在极紫外波长的合成意见显示出显着的一致性与观测，剪切流引起的碎片的明确迹象。
2015-05-21 astro-ph.SR
Magnetic field amplification and structure formation by the Rayleigh-Taylor instability
我们报告的结果，高分辨率的两个流体非线性模拟的瑞利泰勒不稳定性（RTI）在日珥和日冕之间的接口。这些结果遵循Popescu Braileanu等人（2021 a，b）在此环境中线性和早期非线性RTI动力学的早期报告结果。模拟使用两种流体模型，包括中性粒子和电荷之间的碰撞，包括电离/复合，能量和动量转移以及摩擦加热。高分辨率的2.5D磁化RTI模拟的磁场占主导地位的垂直和轻微剪切相对于日珥平面表明，在一个充分发展的状态RTI的一个大部分的引力能量的日珥线程可以转换成准湍流能量的磁场。RTI磁能的产生还伴随着磁和等离子体密度结构的形成，包括电流片和等离子体分子结构的动态形成、分裂和合并。模拟结果表明，在磁化RTI的结构形成的中性粒子和电荷之间的流动去耦和电离/复合反应的作用。我们提供了一个仔细检查的来源和形式的数值耗散的演变磁场结构。
2022-12-22 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Rayleigh-Taylor instability in prominences from numerical simulations including partial ionization effects
本文研究了非线性区域中的瑞利-泰勒不稳定性（RTI）。我们的目的是了解日珥等离子体中中性原子的存在如何影响湍流液滴的不稳定性增长率、速度、磁场矢量和热力学参数的演化。我们进行了2.5维数值模拟的不稳定性发起的多模扰动在日冕日珥界面使用单流体MHD方法，包括广义欧姆定律。初始平衡配置是纯流体静力学的，并且包含均匀的水平磁场，其与等离子体被扰动的方向形成角度。我们分析了两个不同方向的磁场的模拟。对于每个字段的方向，我们比较两个模拟，一个为纯MHD的情况下，和一个包括双极扩散的欧姆定律（AD情况）。除此之外，每个磁场方向的两个模拟都是相同的。在不稳定的初始阶段的数值结果进行了比较与解析线性计算。我们发现，在AD情况下，配置总是不稳定的。在非线性区的小尺度模式的增长率是高达50%以上，在AD的情况下比在纯粹的MHD的情况下，和平均速度的流量是几个百分点大。在不稳定的所有阶段，在日冕和日珥物质之间的界面处都发现了显著的漂移动量，这是由中性分量相对于电离分量的更快的向下运动产生的。理想和非理想情况下的气泡温度差异也很大，达到30%。大的上升气泡和小尺度的向下流动指状物之间存在不对称性，有利于在观测中检测向上的速度。
2014-03-18 astro-ph.SR
Toward detailed prominence seismology - II. Charting the continuous magnetohydrodynamic spectrum
从精确的磁流体磁绳平衡的日珥凝聚，我们开始了系统的调查，其线性本征振荡。为了量化线性MHD本征模的全谱，我们需要所有通量表面局域模的知识，绘制出MHD谱的连续部分。我们结合分析和数值计算的结果为现实的突出配置的连续谱。控制方程的所有本征模的对称，重力平衡包含轴向剪切流，进行了分析，以及他们的通量面本地化的限制。分析是有效的一般2.5D平衡，其中密度，熵，或温度从一个通量表面到另一个不同。我们分析的模式耦合所造成的极向变化的磁通绳平衡，通过执行一个小的重力参数扩展。我们对比的分析结果与连续光谱数值。对于平衡的密度是一个通量函数，我们表明，连续模式可以是超稳定的，我们提出了这些对流连续不稳定的稳定性准则。此外，对于所有的平衡，一个四模式之间的Alfvenic模式的极向模式数m和三个相邻的（m-1，m，m+1）慢模式的耦合方案被确定，发生在合理的通量表面附近。对于现实突出平衡，这种耦合被证明发挥了重要作用，从弱到强的重力参数g值。小g的解析预测与数值谱进行了比较，并确定了较大g的渐进偏差。不稳定的连续模式可能与短暂的日珥结构有关。在连续谱中极向模耦合产生的间隙需要进一步分析，因为它们形成全局本征振荡的优选频率范围。
2011-06-24 astro-ph.SR
Impact of Dynamic State on the Mass Condensation Rate of Solar Prominences
静止湍流的内部充满了湍流。在高分辨率观测中，已经清楚地探测到了上升流羽流、下降柱和涡旋运动的演变。瑞利-泰勒不稳定性被认为是这种内部流动的驱动力。下降柱与质量预算有关。有一个动态平衡的假设，即通过下降柱的质量排放和通过辐射凝结的质量供应是平衡的，以维持日珥质量;然而，连接这两个不同过程的背景物理学知之甚少。在这项研究中，我们再现了动态内部的一个突出通过辐射凝聚和机制类似的瑞利-泰勒不稳定性使用三维磁流体动力学模拟，包括光学薄辐射冷却和非线性各向异性热传导。模拟中日珥的形成过程遵循重联-凝聚模型，重联引起的磁场拓扑变化导致辐射凝聚。重新连接是由在冠状拱廊场足点的会聚运动驱动的。与以前的模型相比，通过随机改变沿极性反转线的足点运动速度，成功地再现了日珥的动态内部。我们发现，在动力学状态下，日珥的质量凝聚率增强。我们的研究结果支持的观测假设，冷凝率是平衡的质量排水率，并建议存在一个自我诱导的质量维持机制。
2018-11-02 astro-ph.SR
Transition to chaos and magnetic field generation in rotating Rayleigh-Bénard convection
该研究通过数值模拟分析旋转瑞利-贝纳德对流，发现旋转显著影响磁场生成，临界磁普朗特数随旋转率非单调变化，并指出非滞回爆发分岔导致发电机转变。
2024-02-05 astro-ph.EP astro-ph.SR nlin.CD
Magnetohydrodynamic Waves in a Partially Ionized Filament Thread
振荡和传播波在细丝的高分辨率观测中很常见，即，太阳灯丝/双折射的精细结构。由于日珥等离子体的温度通常在10^4 K的量级，因此日珥等离子体只被部分电离。在本文中，我们研究的中性粒子对波的传播在一个丝状线程模拟为一个部分电离的均匀磁通量管嵌入在一个均匀的和完全电离的日冕等离子体。电阻磁流体动力学基本方程中考虑了欧姆和双极磁扩散。我们数值计算扭结，慢，阿尔芬线性MHD模式的本征频率，并在某些情况下获得解析近似。我们发现，传播模式的存在受到纵向波数的临界值的存在。特别是，扭结波和阿尔芬波的下限和上限频率截止分别归因于平行于和垂直于磁场线的磁扩散。慢模只有一个较低的截止频率，这是由垂直磁扩散引起的，并受电离度的影响很大。此外，离子中性碰撞是最有效的阻尼机制短波长，而欧姆扩散占主导地位的长波长制度。
2009-05-06 astro-ph.SR
Magnetic Rayleigh-Taylor Instability at a Contact Discontinuity With Oblique Magnetic Field
目的：在本工作中，我们研究的性质的磁瑞利-泰勒不稳定性的密度界面渗透的倾斜，均匀磁场在不可压缩的限制。研究方法：使用系统的线性化理想不可压缩磁流体力学（MHD）方程，我们推导出的色散关系的扰动的接触不连续施加必要的连续性条件的接口。频率的虚部描述了由于不稳定性引起的波的增长率。通过数值求解色散关系，研究了波的增长率。结果如下：临界波数，在该波变得不稳定，目前为一个平行的磁场，消失，由于倾斜的磁场，而不是波被证明是不稳定的所有波数。理论结果被应用于诊断的磁场的结构，在突出的线程。当我们的理论结果应用到观测到的波在日珥羽流，我们得到了广泛的领域的倾斜角，从0.5度到30度。这些结果突出了我们研究的诊断可能性。
2019-11-28 astro-ph.SR
Morphology and dynamics of solar prominences from 3D MHD simulations
本文用数值方法研究了剪切磁弧中太阳辐射的时间演化。日珥在背景层结大气中表现为密度增强，并通过磁场与光球层相连。通过求解三维理想磁流体动力学（MHD）方程，我们研究了一系列代表实际磁势的参数下的动力学。根据所考虑的参数，我们发现悬浮在光球层上方的双折射，即，分离的双折射，但也有类似窗帘或绿篱双折射的结构，其材料不断连接到光球。等离子体$-β$是决定结构形状的重要参数。在许多情况下，磁瑞利-泰勒（MRT）不稳定性和振荡现象的发展。指状物和羽状物产生，影响整个日珥体，并在基本水平的磁场中产生垂直结构。然而，磁剪切能够减少甚至抑制这种不稳定性。
2014-12-23 astro-ph.SR
Evolution and Dynamics of a Solar Active Prominence
太阳活动日珥是太阳上最引人注目的天体之一，它的生命是充满动力学的，日珥首次出现在太阳上后，不断地以各种内部运动演化，最终产生一次向面间空间的全球性爆发。在这里，我们报告说，一个活跃的日珥的整个生命是成功地再现了长期的磁流体动力学模拟的磁化日珥等离子体，因为曾经做过。模拟揭示了引起活动日珥观测特性的潜在动力学过程：不可见的地下流动自洽地产生了光球层观测到的磁通量的抵消，而观测到的和有些违反直觉的强烈上升流则是由增强的气体压力梯度力沿着局部垂直的磁场线驱动的。最突出的动力学事件，转变成爆发相，是日珥等离子体与磁场相互作用的自洽演化的自然结果，这是通过无缝再现活动日珥形成和爆发所涉及的动力学过程而获得的。
2015-08-04 astro-ph.SR
Prominence Formation and Oscillations
日珥，或称暗条，是太阳大气中一种引人注目的现象。除了它们自身丰富的特征和动力学外，它们还与许多其他活动有关，如太阳耀斑和日冕物质抛射（CME）。在过去的几年里，我们一直在研究日珥的形成，振荡和喷发通过数据分析和辐射流体动力学和磁流体动力学（MHD）模拟。本文综述了我们在这方面的研究进展，包括：（1）在更新辐射冷却函数后，日冕凝结的速度比以前的工作有所加快：（2）一旦形成种子凝结，即使蒸发停止，它也可以通过虹吸流自发地生长;（3）得到了日珥螺纹长度与各种参数之间的标度律，表明高折射率的日珥螺纹往往较短，（4）长时间的日珥异相振荡可能是日珥爆发和日冕物质抛射的前兆;（5）振荡日珥线的集合可以解释逆流运动。
2014-07-05 astro-ph.SR
Reconnection-Condensation Model for Solar Prominence Formation
我们提出了一个重联凝聚模型，其中日冕磁场的拓扑变化通过重联触发辐射凝聚，从而导致日珥的形成。以前的观测研究表明，在日冕拱廊场的极性反转线处的重联会产生一个可以维持日珥的通量绳;然而，他们没有解释冷的致密等离子体的起源。利用三维磁流体动力学模拟包括各向异性非线性热传导和光学薄辐射冷却，我们证明了重联不仅可以导致磁通绳的形成，而且在一定的条件下，辐射凝聚。在我们的模型中，这种情况是由场长度描述的，场长度被定义为辐射冷却和热传导之间的热平衡的尺度长度。这个临界条件对人工背景加热的依赖性很弱。我们的模拟结果合成的极紫外辐射有很好的协议，在以前的研究报告的观测签名。
2017-07-03 astro-ph.SR
Damping mechanisms for oscillations in solar prominences
小振幅振荡是双折射/灯丝中常见的特征。这些振荡似乎是本地的性质，与日珥等离子体的精细结构，同时流动和逆流也存在。现有的观测证据表明，小振幅振荡，激发后，阻尼在短的空间和时间尺度上的一些尚未很好地确定的物理机制（S）。通常，这些振荡已被解释为线性磁流体动力学（MHD）波，本文回顾了最近提出的理论阻尼机制，以解释所观察到的衰减尺度。这些机制包括通过非绝热过程的热效应、质量流、非均匀介质中的共振阻尼和部分电离效应。通过将每个机制产生的空间和时间尺度与从观测中获得的尺度进行比较，评估每个机制的相关性。最后讨论了日珥地震学的最新理论成果在日珥地震学中的应用，旨在确定日珥等离子体中难以直接测量的物理参数。
2010-03-23 astro-ph.SR
Prominence seismology using small amplitude oscillations
静止的日冕是一层薄薄的冷的、致密的等离子体，嵌在更热、更稀有的日冕中。虽然它们的整体形状相当不规则，但它们的内部结构通常由大量平行的细线堆叠在一起组成。日珥经常显示出周期性的扰动，主要是在谱线的多普勒位移中观察到的，其振幅通常为或小于2- 3 km s $^{-1}$，这个值似乎比日珥等离子体的特征速度（即阿尔文和声速）小得多。这些小振幅日珥振荡的两个特点是，它们似乎在几个周期内衰减，而且它们似乎不影响整个日珥结构。此外，在高空间分辨率的观测，其中线程可以辨别，小振幅振荡似乎清楚地与这些精细结构的成分。日珥地震学试图将这些观测结果（例如周期、波长、阻尼时间）和它们的理论模型（通过磁流体力学理论）结合起来，以深入了解无法从直接观测中得出的日珥的物理特性。在本文中，我们讨论的工作还没有被描述在以前的评论，即第一个地震学应用到太阳的日珥振荡和衰减的理论进展。
2009-02-24 astro-ph.SR
Solar prominences embedded in flux ropes: morphological features and dynamics from 3D MHD simulations
用数值方法研究了插入三维磁通量绳中的日珥的时间演化。使用Titov Demoulin（1999）的模型，在弱扭曲的状态下，冷而致密的日珥通过改变最初的无力磁位形来抵消重力。在某些情况下，在弛豫阶段之后实现准静止状态，其特征在于激发直立垂直振荡。由于日珥和日冕之间的不均匀过渡，这些振荡表现出由连续阻尼机制产生的随时间的强烈衰减。垂向振荡的特征周期与磁绳的扭转度关系不大。非线性是负责触发Kelvin-Helmholtz不稳定性与垂直振荡，并最终产生水平结构。与其他的配置，其中的突出物的纵轴是由一个垂直的磁场渗透，如在未剪切的弧，突出物的方向沿磁绳轴防止瑞利-泰勒不稳定性的发展，因此出现沿此轴的垂直结构。
2015-12-22 astro-ph.SR
High-Resolution Observations of Prominence Plume Formation with the New Vacuum Solar Telescope
日珥羽流是从日珥下方的气泡中产生的疏散上升流，其形成机制尚不清楚。在这里，我们提出了一个详细的研究羽在一个静止的日珥使用高分辨率的H-α过滤图线中心以及线翼在+/-0.4埃从新的真空太阳望远镜。在它们的形成过程中，发现了增亮、蓝移和羽流前沿湍流的增强。一些大的羽状物在它们的头部分裂，在它们之间形成手指状的结构。蓝移流动沿气泡突出界面之前和期间的羽形成。我们的观测结果与日珥羽流与耦合的Kelvin-Helmholtz和Rayleigh-Taylor（KH/RT）不稳定性有关的假设是一致的。羽流分裂和指状物是RT不稳定性的证据，流动可能会增加KH/RT不稳定性的增长率。然而，在羽流锋的显着湍流可能表明，RT不稳定性是由羽流渗透到日珥触发。在这种情况下，需要额外的机制来驱动羽流。
2021-09-04 astro-ph.SR
The role of Rayleigh-Taylor instabilities in filament threads
许多太阳的暗条和双折射显示出与光球层平行的短寿命水平线。在这项工作中，瑞利-泰勒不稳定性和线程寿命之间的可能联系进行了研究。这是通过计算本征模的线程建模为笛卡尔板下存在的重力。利用不可压缩假设推导了磁流体动力学（MHD）扰动的解析色散关系。该系统允许一种始终稳定的模式，与线程中的Alfvén速度值无关。该模式的特征从当磁场较弱时局限于板的上界面，到当磁场较强时具有全局性质并且类似于横向扭结模式。相反，当磁场较弱时，平板模型允许另一种不稳定的模式，并局限于下界面。这种模式的增长率可以非常短，对于典型的线程条件来说，大约是几分钟。这种Rayleigh-Taylor不稳定模随着磁场的增大而变得稳定，在强磁场的极限下，它本质上是一种香肠磁模。重力可能对线程的振荡模式有很大的影响，这取决于阿尔文速度的值。在静态细丝中的线的情况下，其中Alfvén速度大概是低的，根据板模型，预期非常短的寿命。在活动区的不稳定性中，磁张力的稳定作用可能足以在很宽的波长范围内抑制瑞利-泰勒不稳定性。
2012-03-20 astro-ph.SR
Tangled Magnetic Fields in Solar Prominences
太阳磁场是研究日冕磁场结构和演化的重要工具。在这里，我们考虑所谓的“绿篱”的连续性，其中包括细垂直线程。我们探讨了这种双折射是由纠缠的磁场支持的可能性。使用了各种不同的方法。首先，在一个纠缠的领域内的等离子体的动力学被认为是。我们发现，扭曲的形状的通量管显着降低了流速相比，超音速自由降落，将发生在一个直的垂直管。其次，线性无力模型的纠缠领域的发展，并考虑了这种领域的引力的弹性响应。我们证明，日珥等离子体可以支持的纠缠场的磁压力，不仅弥漫着观察到的密集线程，但也他们的本地环境。磁场强度约为10 G的纠缠场能够支撑观测到的氢密度为10^（11）cm^（-3）量级的日珥线。最后，我们认为所观察到的垂直螺纹是瑞利-泰勒不稳定性的结果。对日珥线内密度分布的模拟表明，峰值密度远大于平均密度。我们的结论是，纠缠领域提供了一个可行的机制，磁支持绿篱双折射。
2010-01-15 astro-ph.SR
MHD simulation of prominence eruption
我们进行磁流体动力学（MHD）模拟的准静态演化和喷发的扭曲的日冕磁通绳下的日冕流光建立了一个强加的通量出现在较低的边界。MHD模型结合了简单的经验日冕加热、光学薄辐射冷却和场向热传导，从而允许日珥凝聚的形成。我们发现，在准静态演化过程中，日珥/细丝凝聚的细长，S形形态的形式出现的磁通绳由于失控的辐射冷却显着扭曲的场线的倾角。日珥周围也形成了一个日珥空洞，最好是在边缘上方观察，视线几乎沿着通量绳的长度，如合成SDO/AIA EUV图像所示。支持日珥的磁场是明显的非力自由，尽管低等离子体β。通过与抑制日珥形成的模拟进行比较，我们发现日珥重量是动态重要的，可以抑制扭结不稳定性的发生，并在相当长的时间内保持通量绳的平衡，直到日珥等离子体的排放发展和减轻日珥重量。磁绳最终发展出扭结不稳定性并爆发，产生日珥爆发。合成的AIA 304埃图像显示日珥被抬升成一个喷发环，沿着环呈现螺旋状特征，沿着环腿大量排水，这在观测中经常看到。
2018-06-16 astro-ph.SR
Simulations of prominence eruption preceded with large amplitude longitudinal oscillations and draining
我们对日冕流下形成日珥的扭曲日冕通量绳从准平衡到喷发的演变进行了磁流体动力学（MHD）模拟。我们比较了有和没有日珥凝聚形成的情况，以及日珥凝聚形成但我们人为地开始日珥排空的情况。我们发现，日珥重量对磁绳的稳定性有显著的影响，并能显著增加失平衡高度。可以通过启动日珥物质的排出来使磁绳更早地喷发。我们还进行了模拟，其中大振幅的纵向振荡的日珥激发在准静态阶段。我们发现，沿磁场的重力是主要的回复力的振荡，根据"钟摆模型“，虽然振荡周期高（约10%至40%）比从模型估计，因为在振荡过程中的动态变形的磁力线下降。振荡周期也被发现是稍小的下部的日珥在较深的倾角相比，在较浅的倾角的上部。振荡在大约2-3个周期后迅速衰减，随后是日珥的消耗和日珥的最终爆发。然而，我们没有发现一个显着的增强日珥排水和更早的爆发与日珥振荡的激发相比，没有的情况下。
2020-06-20 astro-ph.SR
Shock-Cloud Interaction in the Solar Corona
与耀斑相关的日冕激波有时会与太阳耀斑相互作用，导致大幅度的日珥振荡。这种日珥的激活为我们提供了独特的机会来跟踪宇宙等离子体中激波云相互作用的时间演化。虽然星际激波-云相互作用的动力学已经得到了广泛的研究，但很少在激波-云相互作用的背景下研究日冕激波-日珥相互作用。2012年3月7日发生的X5.4级太阳耀斑伴随着一个全球传播的日冕激波与极珥相互作用，导致极珥大幅度振荡。本文用三维MHD模拟方法研究了冲击日珥的整体加速和内部流的激发。对不同质量密度结构的日珥进行了8次磁流体动力学（MHD）模拟，并对1次流体动力学模拟结果进行了比较。为了将观测到的活动日珥的运动与相应的模拟结果进行比较，我们还研究了三角形日冕激波注入对日珥活动的影响。我们发现，磁张力主要是加速（然后减速）日珥。另一方面，内部流动在激波阵面扫过日珥时被激发，并几乎呈指数衰减。我们建立了体动量从激波向日珥转移的唯象模型，该模型与所有模拟结果定量一致。基于唯象的连续-激活模型，诊断了日冕冲击波的物理参数。日冕激波的能量估计是X5.4耀斑释放的总能量的百分之几。
2017-01-24 astro-ph.SR
Numerical simulations of prominence oscillations triggered by external perturbations
本研究使用MANCHA3D代码模拟外部扰动对日冕物质抛射振荡的激发，发现爆发扰动主要引起小振幅混合振荡，而快模激波能激发垂直大振幅振荡，且波前方向决定了纵向大振幅振荡是否被激发。
2023-03-27 astro-ph.SR physics.plasm-ph
Rayleigh-Taylor instability in partially ionized compressible plasmas: one fluid approach
研究了在单流体描述下部分电离等离子体中瑞利-泰勒不稳定性（RTI）线性发生和增长率的经典判据的修正，考虑了广义感应方程.的控制线性方程和适当的边界条件，包括引力项，推导和适用于RTI的情况下，在一个单一的界面之间的两个部分电离等离子体。边界条件导致一个方程的频率，其中一些有积极的复杂的部分，标志着RTI的外观。我们先单独研究双极项，然后将结果推广到完整的感应方程。我们发现，由于中性物种的存在，该配置总是不稳定的。在经典的稳定性制度的增长率是小的，因为碰撞防止中性流体充分发展RTI。对于经典不稳定区的参数，增长率降低，但对于日珥碰撞频率和扩散系数的理论值，与可压缩MHD情况的差异很小。我们得出结论，PI修改的线性RTI不稳定性的某些方面，因为它考虑到中性不觉得稳定的磁场的效果。对于一组参数代表太阳能辐射，我们的模型给出了所得到的时间尺度与观察到的RTI羽流的寿命。
2014-01-21 astro-ph.SR
Simulations of Prominence Formation in the Magnetized Solar Corona by Chromospheric Heating
从色球过渡区到日冕等离子体的剪切磁弧出发，模拟了日冕中静止日珥的原位形成和持续生长。与以前的工作相反，我们的模型捕捉到日珥形成的所有阶段，包括热平衡的丧失，它的高度和宽度连续增长到宏观尺度，以及作为质量积累的结果，拱形环逐渐弯曲成倾斜环。我们的2.5维，完全磁流体力学和磁流体动力学一致的模型模仿的正常极性的磁拓扑结构的光球中性线以上，并导致在窗帘状日珥以上的中性线，通过最终浸渍磁场线突出在一个有限的角度。的形成结果从色球层中的集中加热，然后通过等离子体蒸发和后来的快速冷凝在电晕由于热不稳定性，验证了线性不稳定性标准。低层大气的集中加热使等离子体从下面蒸发，在日冕环的顶部积累，并不断地为后来的日珥提供质量。这是第一个蒸发冷凝模型研究，我们可以证明形成的日珥如何保持在力平衡状态，这可以与Kippenhahn-Schluter型磁流体静力学模型相比较，所有这些都在有限的低β日冕中。
2012-02-28 astro-ph.SR
Plasmoid-fed prominence formation (PF$^2$) during flux rope eruption
我们报告了一个新的，等离子体团喂养的情况下形成的爆发性日珥（PF $^2$），涉及重新连接和冷凝。我们使用网格自适应电阻二维半磁流体动力学（MHD）模拟在色球到电晕设置解决这个等离子体团美联储的情况。我们研究了低日冕中一个预先存在的磁绳（FR），它由于灾变而突然爆发，并在爆发的FR上方驱动一个快速激波，在爆发的FR下方形成一个电流片（CS），色球物质被挤入其中，当Lundquist数达到$\sim 3.5\times 10^{4}$时，CS中出现等离子体团不稳定性和多个磁岛. CS中剩余的色球物质通过这些新形成的磁岛转移到FR中。由岛屿输送的致密冷物质聚集在FR底部，从而在爆发阶段形成日珥。随着FR的增加，由于热不稳定性，更多的日冕等离子体不断地向日珥中凝聚。由于PF $^2$工艺带来的精细结构，该模型自然形成细丝，在极性反转线上方对齐。在我们的$15 \mathrm{km}$分辨率下的合成视图显示了许多细节，这些细节可能会在未来的高分辨率观测中得到验证。
2022-02-16 astro-ph.HE astro-ph.SR physics.plasm-ph
Three-dimensional MHD Simulations of Solar Prominence Oscillations in a Magnetic Flux Rope
太阳黑子在其一生中会受到各种扰动，并经常表现出振荡。日珥振荡的研究为研究日珥内部的磁热结构提供了一种新的途径，因为日珥振荡的特征取决于日珥与日冕的相互作用。日珥振荡可分为纵向振荡和横向振荡。我们进行三维理想磁流体动力学模拟日珥振荡沿磁通量绳，目的是比较振荡周期与预测的各种简化模型，并检查回复力。我们发现，这种纵向振荡的周期约为49分钟，这与引力场分量作为回复力的摆模型是一致的。相反，水平横向振动的周期约为10分钟，垂直横向振动的周期约为14分钟，这两种振动都可以很好地用二维平板模型拟合。我们还发现，在横向振荡中，除了磁压力振荡的第一分钟外，磁张力在大部分时间内占主导地位。
2018-03-09 astro-ph.SR
Modeling multiphase plasma in the corona: prominences and rain
KU Leuven（荷语鲁汶大学）；Nanjing University（南京大学）；Yunnan University（云南大学）
本文回顾多相日冕等离子体研究进展，概述日珥、冕雨等现象的自洽形成模型，揭示其共同物理起源，说明热不稳定性的触发作用及相关影响因素，并提出未来建模的核心挑战。
2025-10-29 astro-ph.SR
Investigating prominence turbulence with Hinode SOT Dopplergrams
静止湍流有各种各样的流动，包括瑞利-泰勒不稳定性驱动的上升流和脉冲下降流，因此湍流运动也存在也就不足为奇了。由于磁流体湍流被认为具有平均水平引导场，因此研究它们所承载的任何湍流都可以揭示在广泛的天体物理系统中MHD湍流的性质。本文利用Hinode SOT观测资料构造的H $α$多普勒图，用结构函数分析方法研究了湍流日珥运动的性质。速度增量的pdf显示，当我们看到越来越小的空间间隔时，分布显示出与参考高斯分布的更大偏离，暗示了速度场的不稳定性。水平和垂直分离的偶数阶结构函数的分析表明，存在两个不同的区域，显示不同的幂律指数，在幂律中的突破约2000公里。我们假设这是一个结果的内部湍流激发的日珥的动态流动的系统在这个空间尺度。我们发现这两个区域的p阶结构函数的标度指数一般遵循p/2（小尺度）和p/4（大尺度）定律，这与弱MHD湍流和Kraichnan-Iroshnikov湍流的标度指数分别相同。然而，在比p/2标度更大的尺度上，p/4标度的存在与MHD湍流中预期的非线性增加不一致。从湍流能量耗散估算加热表明，这种湍流加热将是非常低效的，但是通过湍流驱动的重联的质量扩散是$10^{10}$ cm $^2$/s的量级。
2016-10-26 astro-ph.SR nlin.CD physics.flu-dyn
MHD simulation of prominence-cavity system
我们提出了一个扭曲的，形成日冕磁通量绳下的日冕流光从准平衡到爆发开始的演变的磁流体动力学模拟。磁通绳是由下边界处的强制磁通涌现形成的。在准静态阶段的演变过程中，我们发现形成的连续性腔系统的定性特征类似的意见，所示的合成SDO/AIA EUV图像与磁通绳观察到的肢体以上几乎沿其轴。空腔包含子结构，包括“U”形或角状特征，从突出物延伸，在突出物顶部包围中心“空腔”。由于辐射冷却失控，日珥凝聚形成在高度扭曲的场线的凹陷处，而空腔则是由从凹陷处向上延伸的携带磁场的场线的密度耗尽部分形成的。日珥的“角”被扭曲的磁力线穿过，磁力线包含浅的倾角，在那里日珥凝聚已经蒸发到日冕温度。被角包围的中心“空腔”被发现对应于一个中心热而致密的核心，其中包含没有倾角的扭曲场线。通量绳最终爆发，因为其中心部分准静态上升到一个临界高度与发病的环面不稳定性。爆发通量绳加速到近900 km/s的快速速度和相关的日珥爆发显示出显着的旋转运动和扭结的形态。
2019-05-20 astro-ph.SR
On the Support of Solar Prominence Material by the Dips of a Coronal Flux Tube
致密的日珥物质被认为是通过下沉日冕磁场的磁张力来抵抗重力的。对于静态磁场，它表现出许多重力驱动的流动，水动力可能会发挥重要作用，在确定的大规模和小规模的磁场分布。在这项研究中，我们提出了第一个步骤，建立三维磁流体静力学日珥模型，其中日珥是在一个日冕通量管的倾角形成。在这里，2.5D平衡是通过将质量添加到最初的无力磁场，然后执行二次磁流体动力学弛豫来创建的。详细研究了两种相反极性的磁场配置，一个简单的o点配置的水平场（B_x）与轴向场（B_y）的比例为1：2和一个更复杂的模型，也有一个x点的比例为1：11。该模型表明，对重力的支持是由总压力或张力，只有张力支持类似于观察到的静态阻力。日冕通量管的o点被日珥物质拉下，导致日珥底部的磁场压缩。因此，张力支撑来自于底部压缩磁场的小曲率和日珥顶部拉伸磁场的大曲率。结果发现，这种方法并不能保证收敛到一个类似于连续平衡的情况下，存在一个x点的日珥通量管。结果表明，等离子体β值约为0.1是必要的，以支持通过磁张力的双折射。
2013-03-18 astro-ph.SR
Magnetohydrodynamic spectroscopy of a non-adiabatic solar atmosphere
在一个给定的系统中的所有可能的波和不稳定性的量化是至关重要的，和完整的磁流体动力学（MHD）频谱的知识允许一个预测（在）一个给定的平衡态的稳定性。这在许多（天文）物理学科中具有高度相关性，当应用于太阳大气时，它可能会在日珥形成和日冕环振荡等过程中产生各种新的见解。在这项工作中，我们提出了一个详细的，高分辨率的光谱研究的太阳大气，在那里我们使用我们新开发的Legolas代码来计算全光谱与相应的本征函数的平衡配置是基于完全现实的太阳大气模型，包括重力，光学薄辐射损失和热传导。特别注意的是热不稳定性，已知的是负责形成的双折射，连同一个新的前景的热和缓慢的连续性，以及它们如何表现在不同的色球和日冕区域。我们表明，热不稳定性是不可避免的，在我们的太阳大气模型，并存在一定的区域，热，慢，快模式都有不稳定的波模式的解决方案。我们还遇到了慢连续统和热连续统变成纯粹虚的并在虚轴上合并的区域。在这项工作中讨论的光谱清楚地说明，热不稳定性（离散和连续模式）和磁热超稳定传播模式是无处不在的整个太阳大气中，并可能是负责大部分观察到的精细结构和多热动力学。
2021-08-21 astro-ph.SR
1.5D NLTE spectral synthesis of a 3D filament/prominence simulation
目的。我们在这里演示了如何最近开发的Lightweaver框架，使非LTE（NLTE）光谱合成可行的一个新的三维从头磁流体力学（MHD）灯丝/日珥模拟，在后处理步骤。方法.我们澄清了需要引入灯丝/特定的Lightweaver边界条件，准确地模拟入射色球辐射，并包括一个自洽和平滑变化的肢体暗化功能。结果从等温/等压模型进展到完全三维MHD细丝/日珥模拟中自洽生成的分层，我们发现我们的1.5D非局部热力学平衡Lightweaver合成与流行的氢Hα代理之间非常一致。我们计算了额外的线，包括Ca~ \textsc{ii} 8542以及光学厚度更大的Ca~ \textsc{ii} H&K & Mg~ \textsc{ii} h&k线，这些线没有可比的替代物存在，并探索了它们在暗条/日珥大气中的形成特性。结论. Lightweaver框架的多功能性与此扩展到1.5D灯丝/日珥模型，其中每个垂直列的瞬时3D MHD状态的光谱分析分别证明，不占（重要的）多维辐射效应。在观测和Lightweaver合成模拟的线芯对比中发现的一般一致性进一步验证了当前一代的太阳能灯丝/双折射模型，该模型是用MPI-AMRVAC数值构建的。
2022-11-27 astro-ph.SR
Transition region adaptive conduction (TRAC) in multidimensional magnetohydrodynamic simulations
在太阳物理学中，现代模拟的一个严峻的数值挑战是正确地表示百万度热日冕和大约10000 K的冷得多的等离子体之间的过渡区域（例如，上色球层或日珥）。在以前的一维水动力学模拟中，过渡区自适应传导（TRAC）方法已被证明可以更好地捕捉与质量蒸发和能量交换相关的方面。我们的目标是将这种方法扩展到全多维磁流体动力学（MHD）设置，在太阳大气中的任何实际应用所需的。由于现代MHD模拟工具有效地利用并行超级计算机，可以处理自动网格细化，我们设计的任何维块网格自适应MHD模拟的策略。我们提出了两种不同的策略，并展示了他们的工作与我们的开源MPI-AMRVAC代码。我们基准的2D日珥形成的蒸发-冷凝的情况下，色球等离子体通过过渡区蒸发，然后收集，并最终在日冕中冷凝的基础上，这两种策略。介绍了基于场线的TRACL方法和基于块的TRACB方法，并在块网格自适应二维MHD仿真中进行了比较。这两种方法产生类似的结果，并令人满意地纠正低估的色球蒸发，这来自于一个穷人的空间分辨率在过渡区。由于在多维MHD环境中完全解析过渡区实际上是不可能的，因此在涉及过渡区物理的任何2D或3D模拟中都需要TRACB或TRACL方法。
2021-02-15 astro-ph.SR
Time evolution of plasma parameters during the rise of a prominence instability
我们提出了高空间分辨率的光谱偏振观测的一个静止的树篱日珥在他我1083.0 nm的三重态。观察包括一个时间序列，在坐和盯着模式的36分钟的持续时间。摄谱仪的狭缝穿过日珥主体，我们记录了单个垂直线的时间演化。最终，我们观察到一个黑暗的瑞利-泰勒羽状物的发展，它以17公里/秒的速度向上传播，投射到天空平面上。有趣的是，烟羽的顶点与日珥的丝线相撞，将它们推向一边。我们通过使用HAZEL代码解释He I Stokes剖面来推断多普勒频移、多普勒宽度和磁场强度变化。多普勒频移表明，线程集群一致地移动，而个别线程有振荡模式。关于羽流，我们发现了强烈的红移（9-12公里/秒）和大的多普勒宽度（10公里/秒），在羽流的顶点时，它通过突出的身体和解体之前。我们将红移与透视效应联系起来，而多普勒宽度更可能是由于局部温度的增加。没有发现与羽流通过相关的磁场强度的局部变化;这使我们得出结论，羽流并不比周围环境更磁化。最后，我们发现，一些线程振荡是局部阻尼，这使我们能够应用日珥地震学技术来推断额外的日珥物理参数。
2014-03-22 astro-ph.SR
Seismology of Standing Kink Oscillations of Solar Prominence Fine Structures
我们研究了直立扭折磁流体动力学（MHD）振荡的日珥精细结构建模为一个直的和圆柱形的磁管，只有部分填充的日珥材料，其两端固定在两个刚性的墙壁代表太阳光球。日珥等离子体部分电离，在日珥线和日冕介质之间存在一个横向不均匀的过渡层。因此，离子中性碰撞和共振吸收被认为是阻尼机制。在薄管近似和薄边界近似下，导出了基本模态的周期、阻尼时间及其比值的近似解析表达式。我们发现，占主导地位的阻尼机制是共振吸收，它提供的阻尼比与观察一致，而离子中性碰撞是无关的阻尼。阻尼比的值是独立的突出线程的长度和它在磁管内的位置，并与一个管完全充满了突出等离子体的值相一致。我们的研究结果的意义的MHD地震学技术的背景下进行了讨论，指出，报告的短周期（2 - 10分钟）和短波长（700 - 8,000公里）线程振荡可能不符合一个驻波解释，并可能与传播波。最后，我们表明，一些突出的物理参数，如反演，Alfvén速度、磁场强度、横向不均匀性长度尺度等，是可能的使用观测确定的值的周期和阻尼时间的振荡以及这些数量的分析近似。
2010-08-30 astro-ph.SR
The role of Alfvén wave heating in solar prominences
观测结果表明，在很大的频率范围内，磁流体动力学波在太阳黑子中普遍存在。这些波可能是由光球运动驱动的，并可能将能量输送到悬浮在日冕中的日冕物质。波能的耗散会导致冷的日珥等离子体被加热，从而有助于日珥内部的局部能量平衡。在这里，我们讨论阿尔文波耗散作为日珥等离子体加热机制的作用。我们考虑了一个在日冕中嵌入横向磁场的板状静止日珥模型。日珥介质被建模为部分电离的等离子体组成的带电离子-电子单流体和两个独立的中性流体对应的中性氢和中性氦。三种流体之间的摩擦作为波的耗散机制。分析了外驱动阿尔文波入射到日珥板上所引起的加热。我们发现，致密的突出板作为一个谐振腔的波。入射波能量中被引导到板中的部分强烈地取决于波周期$P$。利用典型的日珥条件，我们得到当$P \gtrsim 100$ s时，波的能量捕获和相关的加热是可以忽略的，因此这些波不太可能对日珥能量有相关的影响。当$1$为$\lesssim P \lesssim 100$ s时，当入射波频率与板的空腔谐振匹配时，板中的能量吸收显示出多个尖锐且窄的峰，其可以达到100%。在这些共振频率下，波加热增强。相反，当$P \lesssim 1$的腔共振不存在时，波被强耗散严重阻尼。我们估计，波加热可以补偿约10%的日珥等离子体的辐射损失。
2016-05-23 astro-ph.SR
Nonlinear Fast Magnetosonic Waves in Solar Prominence Pillars
我们研究了日珥中非线性快磁声波（NFM）的性质，其动机是最近的高分辨率和高节奏的Hinode/SOT观测日珥柱中的小尺度振荡。作为一个例子，我们分析了2012年2月14日Hinode/SOT观测的准周期传播特征与NFM波一致的细节，在Ca~II和H_alpha的远蓝翼的发射中成像。我们进行小波分析，并发现在1-3分钟的周期范围内的振荡。在这些观测的指导下，我们用三维磁流体力学（3D MHD）模型模拟了NFM波，扩展了以前的2.5D MHD研究。新模型包括嵌入在热日冕中的突出柱的高密度，低温材料的结构，在潜在的和非力自由剪切磁场配置。非线性模型演示了模式耦合的影响和传播密度压缩与线性和NFM波。导快磁声波，连同密度压缩和电流，再现在3D柱结构。首次证明了非无力场中磁剪切引起的洛伦兹力对柱状结构和波传播的动力学效应。从三维MHD模拟中获得的见解对于改善表现出快速MHD波活动的日珥结构的冠状地震学是有用的。
2023-01-11 astro-ph.SR
Kink oscillations of flowing threads in solar prominences
Hinode/SOT最近的观测表明，MHD波和质量流同时存在于太阳黑子的精细结构中。从理论上研究了日珥流动线中的扭结磁流体动力学驻波。我们将日珥精细结构模拟为一个嵌入日冕中的圆柱形磁管，其两端线绑在光球层中。磁柱是由一个区域与致密的日珥等离子体，这是沿着磁管流动，而其余的通量管被日冕等离子体占据。我们使用WKB近似获得的基本模式的周期和振幅的函数的流速的解析表达式。此外，我们解决了整个问题的数值方法与时间相关的模拟。我们发现，无论是周期和振幅的MHD驻波随时间变化的突出线程沿磁结构的流动。基本扭结模式是一个很好的描述的振荡的时间依赖性的演变，在WKB近似的解析表达式是一致的完整的数值结果。相对于静态情况，流动的存在修改了振荡的周期。然而，对于实际的流速，这种影响可能落在观测的误差条内。由于流动引起的振幅变化导致振荡的明显阻尼或放大，这可以修改由附加阻尼机制引起的实际衰减率。
2011-06-20 astro-ph.SR
Spectral Characteristics of a Rotating Solar Prominence in Multiple Wavelengths
本文基于2.5D磁流体动力学模拟和Promweaver框架生成旋转日珥的多波段合成光谱，发现Mg II k、Ly α和Ly β线具有明显旋转特征，而Hα线信号极弱，重新引发日珥持续旋转存在性的讨论。
2024-10-04 astro-ph.SR
Break up of returning plasma after the 7 June 2011 filament eruption by Rayleigh-Taylor instabilities
2011年6月7日的一次日珥爆发产生了壮观的等离子体幕帘，穿过低日冕落下。在太阳表面，他们创造了一个令人难以置信的极端紫外线亮度显示。其目的是确定和分析一些局部不稳定性产生的结构下降等离子体。使用SDO/AIA 171 A和193 A图像研究了结构，其中下落的等离子体相对于明亮的日冕发射显得黑暗。研究了瑞利-泰勒不稳定性的几个例子。在两种情况下，与稠密等离子体相关联的阿尔芬速度可以从瑞利-泰勒指的分离来估计。第二种类型的功能，它具有自相似的分支角的外观，也进行了讨论。
2012-02-22 astro-ph.SR
Evolution of Magnetic Rayleigh-Taylor Instability into the Outer Solar Corona and Low Inter Planetary Space
分析了2011年6月7日08：45 UT，日地关系天文台（STEREO）-A\&B/COR-1观测到的中间日冕爆发日珥，该日珥由磁瑞利-泰勒（MRT）不稳定等离子体段组成。它的北向上段显示了MRT不稳定性的时空演化，其形式为指状结构，直到外日冕和低行星际空间。使用Dolei等人的方法。（2014），据估计，每个亮指的密度大于周围中间日冕中位于其下方的相应暗区。不稳定性的演变是由于波的扰动是平行的磁场在密度界面。我们推测日珥等离子体是由反引力的磁场的张力分量支撑的。使用线性稳定性理论，估计磁场为21-40 mG，以抑制所观察到的指状结构中MRT的增长。在向南的等离子体部分，在11：55 UT的中间日冕中观察到一个角状结构，这也表明MRT不稳定。在两个等离子体段中也观察到下降的斑点。利用STEREO-A/COR-2卫星观测到在6-13太阳半径范围内的外日冕中，MRT不稳定区上部存在蘑菇状等离子体结构。这些结构很可能是由于手指在较弱磁场中在大空间尺度上的断裂和扭曲而生长的。在20个太阳半径的较低行星际空间中，这些结构破碎成各种小规模的局部等离子体尖峰，最有可能是由于湍流混合。
2018-02-07 astro-ph.SR
Numerical Study on In-Situ Prominence Formation by Radiative Condensation in the Solar Corona
我们提出了一个反极性日珥的原位形成模型，并证明它使用自洽的2.5维磁流体力学模拟，包括沿磁场的热传导和光学薄辐射冷却。该模型使我们能够通过辐射凝结在磁绳内部形成冷的稠密等离子体云，这被认为是一种反极性日珥。辐射凝聚是由磁拓扑结构的变化触发的，即，由于剪切拱廊场形成磁通绳，以及由于磁通绳内捕获的致密等离子体引起的热不平衡。磁通绳是通过在拱廊场上施加会聚和剪切运动而产生的。无论是当足点运动是在反剪切方向或当加热是成比例的局部密度，磁绳内的热状态成为冷却占主导地位，导致辐射冷凝。通过控制凝聚温度，我们研究了日珥温度与日珥密度的关系，并导出了这种关系的标度公式。这个公式表明，所提出的模型重现了观测到的日珥密度，它比日冕密度大10-100倍。此外，我们的模拟结果与太阳动力学天文台大气成像组件过滤器的响应函数相结合的合成的极紫外辐射的时间演化与观测到的时间和空间强度之间的移动在原位冷凝。
2015-05-01 astro-ph.SR
The Thermal Instability of Solar Prominence Threads
在高分辨率的图像中，太阳黑子和暗条的精细结构看起来像又细又长的线。在对细丝的H-α观测中，一些细丝在它们似乎褪色并最终消失之前只能观察到5 - 20分钟，这表明这些细丝的寿命可能很短。不稳定性的存在可能是这种快速消失的原因。在这里，我们研究的日珥线程的热不稳定性作为其突然消失的H-α观测的解释。我们将日珥线建模为一个磁管，日珥条件嵌入日冕环境中。我们假设在横向方向上的物理性质的变化，使温度和密度连续变化从内部到外部的值在一个不均匀的过渡层，代表特定的双折射电晕过渡区（PCTR）的线程。我们使用非绝热和电阻磁流体动力学方程，其中包括由于热传导平行和垂直于磁场，辐射损耗，加热，和磁扩散的条款。我们结合分析和数值方法来研究线性扰动的平衡态，专注于不稳定的热解决方案。我们发现，热模式是不稳定的PCTR的温度高于80,000 K，大约。这些模式与温度扰动有关，由于等离子体的快速加热或冷却，温度扰动会导致平衡的变化。对于典型的突出参数，不稳定的时间尺度是几分钟的顺序，是独立的线程的PCTR内的温度分布的形式。这一结果表明，热不稳定性可能发挥了重要的作用，在观察线程的寿命短。
2011-02-11 astro-ph.SR
Two Kinds of Dynamic Behavior in a Quiescent Prominence Observed by the NVST
本文利用新真空太阳望远镜对静止日珥中的两种动力学行为进行了高分辨率观测，Kelvin-Helmholtz不稳定性（KHI）和小尺度振荡。在+0.3 A的Ha红翼图像中，KHI被认为是快速发展的逆时针/顺时针旋转的涡状结构，它是由日珥羽流表面/界面上的强烈剪切流运动产生的。KHI增长率估计约为0.0135 +（-）0.0004和0.0138 +（-）0.0004。我们的观测结果进一步表明，质量流的剪切速度（即超音速）足够快，以产生强烈的变形的边界和克服的约束表面张力力。这种流动驱动的不稳定性可能在太阳辐射等离子体传输过程中起重要作用。在Ha线心像上观察到垂直于日珥线的小尺度振荡。振荡周期呈非单调变化，呈现出先缓慢减小后增大，再快速增大后减小的两种变化规律。这两个变化周期的线程振荡被观察到是不稳定的整个周期，他们是本地的性质。我们的研究结果表明，小尺度线振荡可能是日冕中的磁流体动力学波。
2018-07-20 astro-ph.SR
3D numerical simulations of oscillations in solar prominences
太阳黑子的振荡是一种常见的现象，也是许多研究的主题。目前尚未充分了解这些疾病的驱动机制及其衰减情况。我们用数值方法研究了幕状日珥三维模型中横向和纵向振荡的周期性和阻尼。本文用高阶有限差分程序对垂向、横向和纵向振荡进行了数值模拟。我们求解了理想磁流体动力学（MHD）方程的一个广泛的参数，包括宽度和密度的日珥，和磁场强度（B）的太阳日冕。我们研究了诱导振荡的周期性和衰减。我们发现，纵向振荡可以用钟摆模型来拟合，其回复力是重力的场向分量，但其他机制，如压力梯度可能有助于运动。另一方面，横向振荡受到磁力的影响。参数巡天的分析表明，振荡周期（P）随日珥宽度的增加而增加，这与观测研究结果一致。对于横向振荡，我们得到P随密度增加而增加，随B减少。对于纵向振荡，我们还发现P随密度增加而增加，但不随B变化。通过分析速度分布和计算Alfvén连续模，研究了横向振荡的衰减。我们得出结论，共振吸收是平均原因。纵向振荡的阻尼是由于某种剪切数值粘性。
2019-12-09 astro-ph.SR
