Модель самоподдерживающегося распространения магнитного пересоединения вдоль трубки потока в слабоионизованной плазме Ю. В. Д у м и н Институт земного. - презентация

1 Модель самоподдерживающегося распространения магнитного пересоединения вдоль трубки потока в слабоионизованной плазме Ю. В. Д у м и н Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова Российской академии наук г.Троицк Московской обл. 6-ая конференция "Физика плазмы в солнечной системе" Москва, ИКИ, февраля 2011

2 Введение: Проблема нагрева солнечной атмосферы From R. Erdelyi and I. Ballai, AN 328, 726 (2007) Один из наиболее часто обсуждаемых механизмов нагрева нижней атмосферы Солнца (хромосферы и переходного слоя) – это микро- (и нано-) вспышки.

3 Введение: Цель доклада – представить возможную модель микро/нано-вспышки, которая : работает в слабо-ионизованной плазме, описывает самосогласованное распространение процесса пересоединения магнитного поля и нагрева плазмы вверх, вдоль трубки потока, может обеспечить нагрев плазмы от температур в несколько тысяч до нескольких десятков тысяч Кельвин, основана на идеях ионосферного Sq-динамо, а также фотосферного динамо [J.C. Henoux & B.V. Somov. Astron. & Astrophys. 185, 306 (1987); 241, 613 (1991); 318, 947 (1997)].

4 Введение: Теория (ионосферного) Sq-динамо From A.D. Richmond, Pure Appl. Geophys. 131, 413 (1989) Движущая сила: в ионосфере – нагрев атмосферного газа солнечным излучением и его расширение, в солнечной атмосфере – конвективные восходящие и нисходящие потоки. Результирующий эффект: в ионосфере – возмущение геомагнитного поля (хорошо известные экспериментально), в солнечной атмосфере – пересоединение силовых линий магнитного поля и нагрев плазмы.

5 Формулировка модели В безразмерных переменных: где например,,

6 Результаты компьютерного моделирования * Синяя прямая – исходная температура в магнитной силовой трубке. Красные кривые – высотные профили температуры в последующие моменты времени. Фиолетовой звездочкой отмечена высота, на которой был инициирован процесс выделения энергии.

7 * Наиболее важная особенность: Температура монотонно возрастает выше точки, где был инициирован процесс выделения энергии (т.е. распространение тепла в некотором смысле не подчиняется второму закону термодинамики). Результаты компьютерного моделирования

8 Выводы: рассмотренный процесс распространения магнитного пересоединения и нагрева плазмы вдоль силовой трубки за счет Sq-динамо может служить моделью микро/нано-вспышки в солнечной атмосфере, т.к. он обеспечивает требуемую инверсию градиента температуры; однако этот механизм может функционировать лишь в нижней части атмосферы Солнца, где плазма является слабо- ионизованной. Таким образом, для нагрева верхних слоев (короны) в любом случае необходимо привлечение дополнительных механизмов.