基于太阳爆发灾变模型的数值实验

• 作者: ZIEGLER Udo 吴宁 林隽 梅志星 谢小妍
• 来源期刊: 天文学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 太阳 日冕物质抛射 太阳 磁场 磁流体动力学 方法 数值
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 页码范围: 37-56
• 页数: 20页
• 分类号: P144
• 字数: 12266字
• 语种: 中文
• DOI: 10.15940/j.cnki.0001-5245.2017.06.004

摘要

在Isenberg等人发展的灾变模型基础上根据接近真实的日冕环境,通过数值实验,对磁通量绳的平衡高度对光球磁场变化的响应开展了研究.利用NIRVANA程序进行了计算.日冕的等离子密度分布采用了一个半经验的模型,模拟中包含了物理耗散.考察了:磁通量绳的平衡位置及其演化特征;参考半径的变化对磁通量绳平衡位置的影响;磁通量绳内部平衡的性质以及在磁通量绳失去平衡之后一段时间内的动力学与运动学特征.结果表明:数值实验中得到的磁通量绳的平衡态位置与Isenberg等人的理论结果有微小的偏离,但是演化特征基本一致,在临界点处系统迅速失去平衡,向爆发态演化;参考半径的变化对磁通量绳平衡位置的影响与灾变模型给出的结果基本一致;磁通量绳在随着宏观磁结构演化的同时,还通过自身的调节达到内部平衡,当磁通量绳的内部和外部平衡都实现之后,系统整体也就达到了平衡状态;在爆发态下,磁通量绳的运动特征与Lin-Forbes模型和观测给出的结果一致,并且在通量绳的前方有快模激波出现;由于数值实验中包括了耗散,爆发过程中的磁能向其他形式能量的转换非常明显.