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双椭圆柱形冕环所支持的扭曲模研究工作中取得进展,成果以“Damped kink motions in a system of two solar coronal tubes with elliptic cross-sections”为题被 Astronomy & Astrophysics接收。李波教授是论文通讯作者,课题组石米杰老师是论文第一作者,合作者包括课题组陈绍霞老师和于惠老师、比利时鲁汶大学郭明哲博士。论文预印版链接:https://arxiv.org/abs/2401.12885。
日冕成像观测中常见由磁力线勾勒的环状结构,称为冕环。随着观测仪器空间分辨率的提升,许多在低分辩仪器下呈现单个冕环的结构实则是由多个直径更小的冕环组成。临近冕环之间的相互作用使其所支持的扭曲模与孤立冕环中扭曲模的性质有所差异,这种差异及其对冕震学应用的影响有待定量研究。
本工作借助课题组自主开发的二维线性磁流体程序,将物理模型简化为两个横截面为椭圆形的椭圆柱冕环,系统研究了环间距、椭圆长短轴比、扰动形态等对扭曲模周期和衰减时间的影响。研究发现,利用传统方法借助孤立冕环中扭曲模的周期和衰减时间所获得的冕环非均匀尺度,与实际值的差别能达到50%。研究结果表明,在使用多个冕环系统所支持的扭曲模周期和衰减时间开展冕震学实践时,有必要考虑冕环间相互作用和冕环横截面形状。
本工作得到了国家自然科学基金委的资助。
图 1:双椭圆柱模型示意图(上图)。不同形态的速度扰动形式示意图(下图)
图 2:双椭圆柱冕环中扭曲模的周期(上图)和衰减时间(下图)对环间距d、长短轴比a/b的依赖。绿线所示为相同参数下单个圆柱环的结果。