扭曲(kink)模是结构化磁环所支持的一种磁流体模式,冕环观测中常看到的横向震荡通常认为即是扭曲模。冕环中的扭曲模可以被太阳爆发过程激发,也可以通过冕环足点处光球或色球的流动产生。扭曲模所携带的能量可以通过共振吸收,相混(phase mixing), Kelvin-Helmholtz不稳定性等过程转移或耗散,从而对冕环加热有所贡献。
本工作利用三维磁流体模拟研究冕环中扭曲模的加热效应。在直柱模型下,我们在冕环足部加入横向速度驱动激发扭曲模,扭曲模的速度剪切使得Kelvin-Helmholtz不稳定性发育,最终产生小尺度结构而将能量耗散。本工作的研究内容有如下新颖之处:(1)首次在此类问题的模拟研究中加入辐射损失效应;(2)在本工作所选的参数下,模拟结果显示扭曲模的能量耗散对于补偿冕环的辐射损失有可观的贡献;(3)根据作者阅读所及,本工作提出了估计磁流体模拟数值耗散的新方法。以上研究结果为AC加热模型以及日冕加热问题提供了新思路。
该工作由山东大学空间科学研究院,比利时鲁汶大学(KU Leuven),英国Northumbria大学的研究人员合作完成。作者感谢European Research Council (ERC), 国家自然科学基金委,中国博士后基金,UK Science and Technology Facilities Council (STFC),鲁汶大学等的资助。
该工作已被ApJ杂志接收,将于近期发表。
预印版请参见https://arxiv.org/abs/2101.01019