太陽(yáng)分層大氣中快磁聲波的傳播.pdf

1、自從1995年12月SOHO的升空，超極紫外線成像望遠(yuǎn)鏡(EIT)在日冕中觀測(cè)到通常被稱作EIT波的波動(dòng)現(xiàn)象。它們通常跟日冕物質(zhì)拋射(CME)或者耀斑有密切關(guān)系，并且以200～300km/s的速度傳播。而1960年用H。線翼觀測(cè)到的與耀斑相關(guān)的Moreton波和EIT波最近逐漸成為人們的焦點(diǎn)，特別是關(guān)于兩者之間的聯(lián)系。 由于太陽(yáng)大氣強(qiáng)烈的非等溫和非均勻性，早期對(duì)太陽(yáng)大氣動(dòng)力學(xué)行為的數(shù)值研究往往略去色球?qū)雍瓦^(guò)渡區(qū)的影響。從物理上考

2、慮，采用包含色球?qū)印⑦^(guò)渡區(qū)、日冕的太陽(yáng)分層大氣模式應(yīng)能更自洽地解釋太陽(yáng)火氣中的動(dòng)力學(xué)過(guò)程。本文采用射線追蹤法，對(duì)分層大氣中快磁聲波傳播的局地問(wèn)題進(jìn)行了二維數(shù)值研究。模擬結(jié)果有助于解釋有關(guān)Moreton波以及EIT波的太陽(yáng)物理現(xiàn)象。 觀測(cè)表明太陽(yáng)大氣在色球?qū)雍瓦^(guò)渡區(qū)并不是完全電離的，部分電離有可能對(duì)波的傳播起著重要影響。為了進(jìn)一步研究部分電離流體中波的傳播特征，采用二流體磁流體國(guó)學(xué)(MHD)模型-中性粒子氣體和電離氣體(電子和離子

3、)-來(lái)分析其色散關(guān)系。為簡(jiǎn)單計(jì)，我們僅僅考慮了兩成份流體碰撞效應(yīng)。結(jié)果表明快模波與不考慮耦合時(shí)電離氣體組分的快磁聲波的傳播速度幾乎完全相同，除了在波的頻率與碰撞頻率相當(dāng)時(shí)可能存在一定程度的衰減。接下來(lái)的研究中，我們不考慮碰撞的影響，而是直接采用了不考慮碰撞效應(yīng)時(shí)電離部分組分氣體的快磁聲波模式。 在直角坐標(biāo)中一自洽的非等溫非均勻等離子初態(tài)下，同時(shí)考慮到色球?qū)雍瓦^(guò)渡區(qū)的部分電離，我們采用射線追蹤法對(duì)太陽(yáng)分層大氣中柱狀擾動(dòng)的傳播特征進(jìn)

4、行了二維數(shù)值研究。為了更好的理解在色球?qū)雍腿彰嶂杏^測(cè)到的Moreton波和EIT波的特征，我們選取一個(gè)跟活動(dòng)區(qū)磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)相似的磁場(chǎng)。結(jié)果表明，由于強(qiáng)磁場(chǎng)的影響，位于色球?qū)拥撞康某跏紨_動(dòng)波陣而傳播的很快，穿過(guò)活動(dòng)區(qū)以后，它的速度慢慢卜降；同時(shí)，擾動(dòng)在日冕中以近似勻速的速度傳播。擾動(dòng)的波陣面在色球?qū)雍腿彰嶂械乃俣群蛡鞑ヌ卣鞣謩e同觀測(cè)到的Moreton波和EIT波是一致的，而在色球?qū)雍瓦^(guò)渡區(qū)，因?yàn)榕鲎残?yīng)在傳播一定的距離后波會(huì)衰減，日冕中則是完