山东大学空间科学攀登团队日冕与太阳风物理课题组李波教授团队在非对称日冕磁环所支持的扭曲波模拟工作中取得进展,成果以“Horizontally polarized kink oscillations supported by solar coronal loops in an asymmetric environment”为题被 Astronomy & Astrophysics接收。课题组石米杰老师是论文第一作者和通讯作者,李波教授和青岛校区空间天文物理融合研究中心的硕士生袁升菊是论文的合作者。论文预印版链接:https://arxiv.org/abs/2402.11181。
冕环是结构化日冕的基本组成单元之一,其所支持的磁流体波动,如扭曲模,在日冕成像观测中极为常见。冕环中丰富的磁流体波动可用作间接诊断日冕物理参数的载体,也可能是日冕加热的能量来源。冕环中磁流体波动物理性质的探索对其在以上两个领域的应用至关重要。
本工作借助三维磁流体数值模拟,在直柱冕环模型下,研究了背景非对称的冕环所支持扭曲模的物理特性。结果表明,背景非对称的冕环仍能支持扭曲形集体模式。与背景均匀的冕环不同,非对称背景使扭曲模在角向不再是驻波,而是有高次傅立叶模式逐次激发。此外,背景非对称导致冕环横向梯度的差异,也使冕环边界层小尺度结构的发展呈现非对称。以上结果丰富了我们对冕环中扭曲模的认识,也为在观测中证认背景非对称冕环中的扭曲模提供了依据。
本工作得到了国家自然科学基金委的资助。
图 1:环顶处密度和扭曲模的流场。(a1)(a2)对应均匀背景,(b1)(b2)对应非对称背景。
图 2:速度场的角向傅立叶模式(q)。左图对应均匀背景,右图对应非对称背景。