《冕流的加熱及穩定性與低速太陽風的起源》是依託山東大學，由李波擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：冕流的加熱及穩定性與低速太陽風的起源
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李波
- 依託單位：山東大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
低速太陽風的起源仍極有爭議。基於低速流與冕流的相關性這一觀測證據，有觀點認為冕盔中磁場和電漿性質與開放區的顯著區別將導致冕盔因長時間不穩定性而釋放物質，從而可對低速流有重要貢獻。然而，幾乎全部已有的這類模型都忽略了色球和過渡區，且略去了輻射損失，因而迴避了日冕加熱這一深刻問題，導致其閉合及開放區的熱力學性質都缺乏自洽性，且無法討論日冕與低層大氣的耦合對穩定性的影響。由於解析度低，有關模型的定量乃至定性結論都需做檢驗。本項目將構造時變的、含色球－過渡區且考慮輻射損失及熱傳導等因素的二維電子－質子兩成分日冕和太陽風模型，考察冕盔加熱對其長時間穩定性的影響；釐清若干冕盔物質損失機制的關係；考察冕盔泄露的物質對低速流的定量貢獻。研究將部分解決低速太陽風源區的爭議，並對理解冕盔中的日冕加熱提供線索。所獲得的基本符合觀測約束的全球雙流體準穩態日冕還將為日冕物質拋射等太陽爆發現象的數值研究提供初態。
結題摘要
研究工作在“冕流的穩定性及低速太陽風起源”這一框架內進行。冕盔結構的穩定性有若干層面：1、對於處於準穩態的冕盔而言，其鄰近區域磁場的特殊幾何性質對近日太陽風特別是低速流有重要影響。2、受到擾動時，冕盔結構或者以大尺度集體震盪的形式將能量傳輸入行星際，發生 “冕流波”這一理想磁流體力學(MHD)現象；或者由於嵌在冕流莖(steamer stalk)中電流片的存在，而發生內秉的或驅動的非理想MHD過程，其觀測表現之一即為小流體團(blob)的出現。我們對上述過程從理論模型和資料分析兩方面同時開展了研究：從能量耗散的角度，為目前空間天氣業務中套用最為廣泛的Wang-Sheeley-Arge(WSA)這一經驗幾何模型提供了物理基礎，將近地太陽風速成因歸結為流管膨脹與曲率的聯合貢獻；利用兩維模型探索了日冕的磁拓撲這一重要問題，表明日冕磁開放區域（即太陽風源區）可能比傳統認識要廣；認證了“冕流波”(Streamer waves)這一延伸日冕中最大尺度傳播擾動的實例，進而為日冕磁場推測這一難題提供了新的工具。在項目支持下，共發表論文12篇，其中SCI論文9篇（內含ApJ 3篇、A&A 1篇、Solar Phys 2篇），結果已受到他人多次引用；受邀在第6、7和8屆國際空間電漿流動會議（AstroNum-2011、2012及2013）、第2次全球華人空間天氣科學大會上做邀請報告；連續在亞洲大洋洲地球科學學會(AOGS)2012及2013年會組織了湍流專題之分組會議。
