Properties of the Flare Energy Release in Force-Free Magnetic Flux Ropes

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

A straight cylindrical, electrically shielded magnetic flux rope is considered as the upper part of a weakly curved magnetic loop whose footpoints are fixed in the photosphere. All parameters of the flux rope depend on one variable—the distance r  from the axis of its symmetry. As the flux rope rises into the rarefied solar atmosphere, the external pressure keeping the flux rope from lateral expansion drops continuously. At some critical value of it the longitudinal magnetic field of the flux rope vanishes on the magnetic surface where the longitudinal electric current changes its sign in accordance with the requirement for the total current to be shielded. At the same time, the azimuthal current and the force-free parameter near this surface grow indefinitely. Because of this growth, the electron drift velocity near this surface exceeds the ion-sound speed, leading to the excitation of a plasma ion-sound instability as a trigger of flare energy release. The plasma conductivity in the region of plasma turbulence drops by seven orders of magnitude. Rapid magnetic energy dissipation at the anomalous resistivity generates an inductive electric field in the plasma that exceeds considerably the Dreicer limit. This explains the efficient acceleration of particles in the region where the magnetic field weakens rapidly.

Авторлар туралы

A. Solov’ev

Pulkovo Astronomical Observatory, Russian Academy of Sciences

Email: solov.a.a@mail.ru
196140, St. Petersburg, Russia

E. Kirichek

Pulkovo Astronomical Observatory, Russian Academy of Sciences

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: solov.a.a@mail.ru
196140, St. Petersburg, Russia

Әдебиет тізімі

  1. Абрамов-Максимов, Бакунина (V.E. Abramov-Maximov and I.A. Bakunina), Geomagnetism and Aeronomy 62, 895 (2022).
  2. Абрамов-Максимов, Бакунина (V.E. Abramov-Maximov and I.A. Bakunina), Geomagnetism and Aeronomy 60, 846 (2022).
  3. Авретт, Лоезер (E.H. Avrett and R. Loeser), Astrophys. J. Suppl. Ser. 175, 229 (2008).
  4. Арцимович Л.А., Сагдеев Р.З., Физика плазмы для физиков (М.: Атомиздат, 1979).
  5. Бакунина и др. (I.A. Bakunina, V.F. Melnikov, A.V. Shain, and V.E. Abramov-Maximov), Geomagnetism and Aeronomy 62, 1066 (2022).
  6. Брэй и др. (R.J. Bray, L.E. Cram, C.J. Durrant, and R.E. Loughhead), Plasma loops in the solar corona (Cambridge Astrophys. Ser. Cambridge Univer. Press, 1991).
  7. Ванг и др. (H. Wang, W. Cao, C. Liu, Y. Xu, R. Liu, Z. Zeng, J. Chae, and H. Ji), Witnessing magnetic twist with high-resolution observation from the 1.6-m New Solar Telescope. 2015. NATURE COMMUNICATIONS |6:7008 https://doi.org/10.1038/ncomms8008
  8. Вёльтье (L. Wöltjer), Proc. Nat. Acad. Sci. USA 44, 489 (1958a).
  9. Вёльтье (L. Wöltjer), Astrophys. J. 128, 384 (1958b).
  10. Голд, Хойл (T. Gold and F. Hoyle), MNRAS 120, 89 (1960).
  11. Дрейсер (H. Dreicer), Phys. Rev. 115, 238 (1959).
  12. Каплан С.А., Пикельнер С.Б., Цытович В.Н., Физика плазмы солнечной атмосферы (М.: Наука, 1977).
  13. Ландау, Лифшиц (L.D. Landau and E.M. Liftchitz), Course of Theoretical Physics, V. 8: Electrodynamics of Continuous Media (Nauka, Moscow, 1982; Pergamon, New York, 1984).
  14. Лоу (B.C. Low), Astrophys. J. 197, 251 (1975).
  15. Лундквист (S. Lundquist), Ark. f. Fysik 2, 361 (1951).
  16. Люст, Шлютер (Lüst and Schlüter), Astrophys. 34, 263 (1954).
  17. Паркер (E.N. Parker), Cosmical Magnetic Fields. Part 1 (Clarendon Press, Oxford, 1979).
  18. Прист (E.R. Priest), Solar Magnetohydrodynamics (Reidel, London, 1982).
  19. Прист, Форбс (E.R. Priest and T. Forbes), Magnetic reconnection (Cambridge Univer. Press, 2000); (русский перевод Прист Е., Форбс Т., Магнитное пересоединение. М.: Физматлит, 2005).
  20. Резникова и др. (V.E. Reznikova, V.F. Melnikov, K. Shibasaki, S.P. Gorbikov, N.P. Pyatakov, I.N. Myagkova, and H. Ji), Astrophys. J. 679, 735 (2009).
  21. Соловьев, Муравский (A.A. Solov’ev and K. Murawski), Astrophys. аnd Space Sci. 350, 11 (2014).
  22. Соловьев, Киричек (A.A. Solov’ev and E.A. Kirichek), MNRAS 482, 5290 (2019).
  23. Соловьев, Киричек (A.A. Solov’ev and E.A. Kirichek), MNRAS 505, 4406 (2021).
  24. Соловьев (A.A. Solov’ev), MNRAS 515, 4981 (2022).
  25. Флейшман и др. (G.D. Fleishman, E.G. Dale, B. Chen, et al.), Science 367, 278 (2020).
  26. Флейшман и др. (G.D. Fleishman, G.M. Nita, B. Chen, et al.), Nature 606, 674 (2022).
  27. Хуанг и др. (G. Huang, V. Melnikov, H. Ji, and Z. Ning), Solar Flare Loops: Observations and Interpretations (Springer, Science Press Beijing, 2016).
  28. Шафранов В.Д., Равновесие плазмы в магнитном поле. Вопросы теории плазмы (М.: Атомиздат, 1962), Вып. 2, С. 92–132.
  29. Шлютер, Темесвари (A. Schlüter and St. Temesvary), IAU Symp. 6, 269 (1958).
  30. Шацман (E. Schatzman), IAU Symp. 22, 337 (1965).
  31. Ян и др. (X. Yan, Z. Xue, X. Cheng, et al.), Astrophys. J. 889, 106 (2020).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

© Pleiades Publishing, Ltd., 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».