研究目的
通过开展磁流体动力学模拟研究形成日冕磁结构的浮现磁通量管,以探究引发太阳耀斑的日冕电流系统的结构特性。
研究成果
产生耀斑的日冕电流系统依赖于具有二维空间特性的特定日冕电流结构,其中存在一个自发形成近反平行磁场构型的子区域。该构型在引发三维磁场重联中起关键作用,而三维磁场重联可能是产生耀斑的一种机制。磁通量管的扭转显著影响日冕电流系统的结构特性以及向日冕输送的体积电流通量大小。
研究不足
该研究聚焦于新生磁通管内部发生的孤立型耀斑,未涵盖新生磁通管与既有日冕磁场相互作用时在外部产生的互作用型耀斑。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过磁流体动力学(MHD)模拟,对新生磁通管形成日冕磁结构的过程进行建模。模拟采用笛卡尔坐标系及改进型Lax-Wendroff格式,用于研究太阳现象中粘性电阻MHD过程。
2:样本选择与数据来源:
模拟区域覆盖太阳表面特定范围,并离散为网格单元。一个具有特定半径的圆柱形磁通管被置于该模拟区域内,与背景大气层保持力学平衡状态。
3:实验设备与材料清单:
模拟采用标准化计算配置,对长度、速度、时间、气体密度、气压、温度和磁场强度均设置单位换算参数。
4:实验流程与操作规范:
通过施加垂直运动驱动磁通管,并对z<0区域的气压施加随机扰动来启动模拟。通过求解MHD方程组实现物理量的时间递推更新。
5:数据分析方法:
采用分形维数分析和电流流线追踪技术,研究日冕电流系统的结构化形成过程。
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