中国科大地空学院“瀚海问天”日地空间物理前沿论坛讲座第36期-夏莼

报告人简介：      

夏莼，云南大学物理与天文学院教授，主要从事日珥形成和磁绳爆发的数值模拟研究。2006年本科毕业于南京大学天文系，2012年获得南京大学天体物理博士学位。2012年到2017年在比利时鲁汶大学等离子体天体物理中心做博士后。2018年至今在云南大学物理与天文学院任教。发表论文60余篇，建立了先进的日珥三维数值模型，是开源磁流体数值模拟程序MPI-AMRVAC的主要开发者之一。2019年入选云南省千人计划青年人才，2020年获得云南省基础研究优秀青年项目资助。

摘要：

日珥形成和爆发机制是太阳物理的前沿课题之一。宁静日珥位于太阳宁静区，普遍具有出“多孔桥”的形态。它的脊似“桥梁”，足像“桥墩”，洞为“桥洞”。我们通过磁摩擦数值模拟，在超米粒速度场的边界条件驱动下形成了大尺度磁绳。磁凹陷区再现了“多孔桥”形态。洞由磁绳上覆剪切磁拱的倾斜腿部占据，洞下磁中性线穿过超米粒中部难以发生磁对消。超米粒边界磁中性线上发生磁对消，持续形成螺旋磁力线，堆叠磁凹陷形成足。磁绳足点的局部加热“蒸发”色球物质进入日冕，磁绳中密度增大辐射增强导致冷却降温，触发热不稳定性，热物质“冷凝”形成团块化的日珥物质。在零beta磁流体数值模拟中，超米粒涡旋导致的磁螺度注入和凝聚使得宁静日珥磁绳从稳定状态走向失稳爆发。更快的涡旋导致更快的自由磁能和磁螺度的积累，而自由磁能或磁螺度的爆发阈值近似不变，磁绳更早爆发。在碰撞剪切运动驱动下的磁对消，可导致活动区暗条磁绳和热通道形成。磁绳抬升脱离光球面并由电流环不稳定性驱动爆发，形成耀斑和日冕物质抛射。