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相似文献
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1.
孙何雨 《天文学报》2023,64(3):29-117
电子是太阳风粒子中最为重要的组分之一,它可以通过多种机制对太阳风产生影响.太阳风中的电子通常具有温度各向异性和束流两种非热平衡分布特征,这些偏离热平衡分布的特征可以通过波粒相互作用激发电子不稳定性和等离子体波动,激发的等离子体波动又可以通过波粒相互作用调制太阳风粒子的分布,从而加热太阳风中的背景粒子.因此电子动力学不稳定性在太阳风的演化过程中扮演了极为重要的角色.详细介绍了太阳风中常见的电子动力学不稳定性,并基于等离子体动力论,详细介绍太阳风传播过程中所出现的各种不稳定性,尤其是在近日球层和太阳大气区域所出现的电子声热流不稳定性以及低混杂热流不稳定性,并分析其波粒相互作用机制,以便更加深入地研究太阳风传播过程中的电子分布函数演化.  相似文献   

2.
赵金松 《天文学报》2023,64(3):36-246
在无碰撞等离子体中,波粒相互作用会引起电磁场与粒子之间能量转移,其结果之一是重塑粒子速度分布函数.因而,如何定量化波粒相互作用是日球层和天体等离子体研究中的一个基础问题.近年来,在定量化波粒相互作用问题的研究中,取得了很多重要成果.将主要介绍相关理论研究上的进展,特别是,将重点介绍新近提出的度量共振和非共振波粒相互作用的理论方法.还将介绍该方法在度量内日球层阿尔文模式波、质子束流不稳定性和电子热流不稳定性中波粒相互作用上的应用.  相似文献   

3.
向梁  吴德金  陈玲 《天文学报》2023,64(3):27-77
动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或者电子惯性长度的色散阿尔文波.由于波的尺度接近粒子的动力学尺度,动力学阿尔文波在太阳和空间等离子体加热、加速等能化现象中起重要作用.因此,动力学阿尔文波通常被认为是日冕加热的候选者.本研究工作深入、系统地调研了太阳大气中动力学阿尔文波的激发和耗散机制.基于日冕等离子体环境,介绍了几种常见的动力学阿尔文波激发机制:温度各向异性不稳定性、场向电流不稳定性、电子束流不稳定性、密度非均匀不稳定性以及共振模式转换.还介绍了太阳大气中动力学阿尔文波的耗散机制,并讨论了这些耗散机制对黑子加热、冕环加热以及冕羽加热的影响.不仅为认识太阳大气中动力学阿尔文波的驱动机制、动力学演化特征以及波粒相互作用提供合理的理论依据,而且有助于揭示日冕等离子体中能量储存和释放、粒子加热等能化现象的微观物理机制.  相似文献   

4.
本文根据波与介质相互作用的一套全MHD方程组,计算了无碰撞阿尔文波波能密度W和波能耗散项E_m,在太阳过渡区和内冕大气中随高度的分布。 计算结果表明:对于温度、密度偏低的大气,在过渡区底部几十甚至几百公里范围内,无碰撞阿尔文波的耗散引起的对大气的加热可超过热传导的贡献。从而说明这种阿尔文波的加热似乎是引起温度、密度偏低的大气(例如冕洞大气)在过渡区中温度陡升的重要原因。  相似文献   

5.
基于在^3He丰富事件中,高能^3He和重离子具有相似的幂律谱分布这一观测结果,通过数值求解Fokker-Planck方程,探讨经阿尔芬波湍动速后的离子分布随时间的演化特征。计算结果表明:加速源区的等离子体密度和阿尔芬波湍动能量密度对粒子能谱分布起主要作用,如果取加速源区等离子体密度n=(0.1-1)10^10cm^-3、磁场强度B=50-100Gs、湍动能量密度为0.4-2ergs cm^-3,则在1秒左右的时间内,湍动阿尔芬波能够将^3He和重离子加速到10MeV/nucleon量级,能谱指数为2.0-3.5。理论计算与观测结果基本一致。  相似文献   

6.
向梁 《天文学报》2021,62(4):45
正电磁离子回旋波是指频率低于或者接近离子回旋频率的电磁波,其存在左旋和右旋两种偏振状态.通过回旋共振相互作用,电磁离子回旋波能直接与粒子发生能量交换,对太阳风等离子体加热和加速等能化现象起着重要作用.然而,太阳风中电磁离子回旋波的激发机制及其波粒相互作用尚未完全清楚.本学位论文深入、系统地研究了太阳风等离子体环境下离子束流对电磁离子回旋波激发机制的影响及其波粒相互作用,为进一步理解与解释太阳风中微观等离子体物理过程、  相似文献   

7.
色球蒸发是耀斑能量释放后所导致的一种动力学现象,耀斑发生时,太阳大气被加热,形成的高压驱动等离子体物质向上运动,在观测上表现为高温谱线的多普勒蓝移,有时出现硬X射线足点源逐渐向环顶源的并合过程.数值模拟在理论上验证了色球蒸发理论.色球蒸发的加热机制主要包括热传导和非热粒子束加热.回顾了色球蒸发的研究进展,介绍了不同时期空间仪器对色球蒸发的观测结果,以及数值模拟方面的研究进展,并概括了目前存在的一些主要问题,最后给出简  相似文献   

8.
赵开羿  杨志良 《天文学进展》2011,29(3):3-4,243,259
简要回顾了近年来恒星色球和恒星冕层加热机制研究的一些重要成果和进展.恒星高层大气具有多种加热方式,在非磁区域和磁性区域的加热机制有所不同.主要讨论了稳定的恒星色球和冕层加热机制,包括传统的非磁区域的声波加热,磁性作用下的快慢磁声波加热,阿尔芬波加热,磁重联加热以及费米加热等.  相似文献   

9.
我们在文[1]的启发下,计算了磁中性线附近异极性磁区相互入侵(或挤压)引起的等离子体动力学问题。气体初态取用流行的宁静太阳光球色球大气模型,即非等温的密度指数变化的重力分层大气。采用Lagrangian格式数值求解自洽的MHD方程,这可使入侵力学变得直观明显——磁场随流体而运动。我们的新结果是入侵流动在光球低层产生出强的水平磁场(即强的横向场),但光球高层和色球低层的磁结构却变化不大,有力地支持了文[13]提出的光球色球里可能出现磁流体力学间断面的概念。入侵确实在磁中性线附近建立了电流片,但这电流片主要在光球低层,其量级和观测一致。另外还显示垂直下降运动也可能导致异极磁区的入侵。尽管在MHD~1方程里包含了电阻耗散和热传导流,但计算证明它们对入侵力学影响不大,热传导的作用只是使气体温度分布逐渐趋于宁静太阳分布(尽管高度变了)。  相似文献   

10.
赵金松 《天文学报》2012,(5):451-452
动力学阿尔文波是垂直波长接近离子回旋半径或电子惯性长度时的色散阿尔文波,在等离子体粒子加热、加速或反常输运等现象中能起重要作用.因此,在各类天体和空间等离子体环境中动力学阿尔文波的特性也一直是引起人们广泛兴趣和倍受关注的研究课题.本论文系统、深入地研究了不同等离子体环境下动力学阿尔文波的非线性波一波耦合相互作用过程,特别是对不同环境下波一波耦合导致的动力学阿尔文波非线性生长率进行了细致的分析.  相似文献   

11.
甘为群 《天文学报》1997,38(4):394-396
白光耀斑研究近年来获得较大进展,对其连续发射起源机制目前流行三种解释.一是耀斑形成过程中所产生的色球凝聚[1-3],二是非热粒子注入大气致氢原子非热激发和电离[4-6],三是色球强加热所引起的对大气深层的辐射反加热[7].这三类解释具有一个共性,即除了自身直接对连续谱  相似文献   

12.
太阳光球温度(常用开氏温标)约为5000度左右,光球上面的色球温度从底部的5500多度上升到顶部的几万度。按理说太阳的热源在日核,越往外温度应越低才对,为什么色球的情况相反呢?更有甚者,色球外面日冕的温度高达200万度。日冕为什么会有如此高温呢?这至今还是一个科学之谜。  相似文献   

13.
色球光球双筒望远镜,可同时用目视和照相的办法巡视观测太阳H_a色球和光球层。两者物镜口径都是180mm,色球主光路中的干涉偏振滤光器工作波长为6562.78A(H_a),透过带半宽0.5A,由10级双折射晶体组成,最后四级为宽视场级。色球、光球主光路中都采用干涉滤光片减光,色球和光球象分别为25mm和71mm。试观测表明,色球照片已达到甚至超过国内现有几台色球望远镜的最高水平。  相似文献   

14.
通过数值求解包含二阶费米加速的一维扩散方程,探讨在准平行激波条件下激波厚度和级联阿尔芬波对粒子加速的影响,研究粒子分布函数的演化与激波厚度和阿尔芬波强度的内禀关系.计算结果表明:(1)考虑激波厚度时,谱指数明显依赖于激波厚度,随着厚度从0.32增大到2.56,低能端(3-10 MeV)谱指数逐渐从2.1增加到3.7,高能端(20-60 MeV)谱指数从2.4增大到5.0,能谱逐渐变软;当初始注入粒子动量增大1.3倍,质子能谱指数从4.3减小到3.1,且与零厚度激波加速的谱指数差值缩小;厚度不变时,随着压缩比从2增加到4,准稳态分布时低能端(3-10 MeV)粒子能谱指数逐渐从4.0减小到1.8谱变硬;(2)在级联阿尔芬波的影响下,随着时间的增大,粒子在低能处(3-10 MeV)的谱指数从2.5减小到0.6高能端(20-60 MeV)谱指数从11.6减小到5.0,能谱变硬,拐点能量值从7.5 MeV增大到为19.6 MeV;随着波的能量密度增大,谱指数从5.8减小到2.9,这表明阿尔芬波强度越大,加速效率越高.通过与激波厚度解析结果和高能粒子事件的观测能谱比较发现两者是一致的,说明数值模拟结果是可靠的.  相似文献   

15.
扼要地介绍了色球和日冕加热问题的研究历史。随着空间太阳观测技术的进步,人们认识到色球和日冕加热机制主要与MHD过程有关。因此,在本文中着重介绍四种MHD色球和日冕加热机制:(1)阿尔芬波;(2)MHD湍动;(3)场向电流;(4)磁重联。由于这四种加热机制的有效性都需要通过高分辨率观测来判定,所以空间太阳观测对于研究色球和日冕加热问题具有重大意义。  相似文献   

16.
本文利用紫金山天文台赣榆站太阳精细结构望远镜拍得的高分辨率色球H_α照片,分析了三个典型活动区。文中利用并检验了七十年代获得的磁图推导法则,应用自己的数值模拟知识和Zwaan对AFS系新浮流区概括的特征,参考七十和九十年代总结的有关耀斑和EllermanBomb的出现规律,逐日分析活动区发展,定出其内部的中性线位置,提出简单和复合中性线的区分,由AFS系和亮谱斑同时出现判断新浮流区,从近离带图找等离子体不稳定点,从远离带图找普遍的磁场流场分布,由H_α结构的综合迹象推测磁场变化。总结出有关活动区H_α结构、磁场及等离子体性质关系的几点启示。  相似文献   

17.
本文对等离子体天体物理中的弱及强湍动进行评述,并强调了等离子体的基本相互作用。 弱湍动的主要课题是波—波、波—粒子间的非线性相互作用;相互作用的动力学方程组可用半经典方法导出。讨论了如下重要课题:弱非均匀性介质中波的传播方程,湍动加速和磁发电机制。 分析了控制强湍动现象的查哈罗夫方程。讨论了一些天体物理中的重要问题,例如宇宙天体中自生磁场、电双层、孤波加速、辐射以及爆发等等。  相似文献   

18.
AR6659是22周以来最重要的一个活动区,它爆发了22周最强大的高能事件。本文用云南天文台的光球、色球精细结构照片和北京天文台怀柔站的磁场速度场资料,分析了该活动区磁场速度场的二维位形和大耀斑期间的演化特征。本文分析的4个大耀斑均爆发在中性线附近的N极区磁场梯度大的地方及色球速度场的红移区。偏带观测也显示耀斑物质是向红端移动的。耀斑波沿横场传播在离本黑子群几万至十几万公里的地方激起感生耀斑,在原生耀斑与感生耀斑之间往往有耀斑环相连。此外,本文还从演化特征出发分析了耀斑爆发前活动区等离子体的宏观不稳定性。  相似文献   

19.
本文对相对论电子的辐射性质、能谱演化和加速机制等进行了简要的介绍。同时,对相对论电子在高能天体中的辐射作用和特性进行了简要的综述。本文给出了相对论电子在Blazar天体的射电辐射机制、光变机制、BL Lac天体的辐射机制以及γ暴的辐射机制等方面的应用研究成果。1、提出了相对论电子的光学薄同步辐射模型:解释Blazar天体的射电平谱:Blazar中心体的剧烈活动,使射电辐射区处于等离子体湍动状态,其中的相对论电子在湍动等离子体波的二交费米加速、激波加速、辐射损失、粒子逃逸和辐射区的绝热减速等物理过程作用下,形成较平的能谱,产生射电平谱。2、提出了新的Blazar天体光变模型:当Blazar天体爆发时,中心天体产生大量的相对论电子,注入喷流中;相对论电子产生同步辐射,并不断损失能量和逃逸辐射区,使它们的能谱快速变化,引起辐射发生快速光变。3、给出了BL Lac天体的等离子体反应堆模型:大量相对论电子从中心天体注入周围的等离子体反应堆中,通过同步辐射快速损失能量,同时这些电子同步吸收反应堆中不透明的光子,产生一个稳定、各向同性的幂律分布,其谱指数为γ=3;然后,这些相对论电子通过等离子体反应堆的爆发或其表面扩散过程逃逸出来,辐射低频的同步辐射。模型解释了BL Lac天体的高频辐射表现出快速的谱变化性质,即流量减小时谱变陡。4、提出了相对论电子的内激波加速模型,解释γ暴的尖峰光变特性:在γ暴产生的相对论运动的壳层中,有内激波产生;激波在壳层中传播,耗散壳层的运动能,使其中的部分电子加速成为相对论电子。然后,这些电子通过同步辐射产生观测到的γ辐射。模型认为,γ暴中的每个尖峰辐射是一对内激波加速相对论电子的辐射过程,复杂的γ暴光变曲线是多对内激波辐射过程的叠加。  相似文献   

20.
主要讨论太阳耀斑过程中非热电子动力学过程的理论模型以及在硬X射线和射电波段的观测特征。现在广为接受的非热电子动力学过程的模型是"俘获+沉降"模型,由电子的加速、注入、沉降、俘获及能量损失5个部分组成。射电和硬X射线爆发是非热电子在输运过程中与磁场、背景等离子体及其产生的波等相互作用的产物,是非热电子动力学过程的即时反映。通过分析射电和硬X射线辐射的流量、谱和成像特征,可以研究非热电子的空间分布和时间演化,研究非热电子输运过程中发生的碰撞、辐射、散射、波-波、波-粒相互作用等物理过程,研究耀斑磁场、背景等离子体特征,进而为太阳耀斑的磁场结构、太阳大气分布、磁重联模型的研究提供理论和观测依据。  相似文献   

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