Forskere identificerer rollen af ​​turbulens for plasmaopvarmning i soludbrud

Den 2. juli The Astrophysical Journal offentliggjort en numerisk undersøgelse af en solar flare current sheet (CS). Dr. Ye Jing fra Yunnan Observatories fra Det Kinesiske Videnskabsakademi og hans samarbejdspartnere i denne undersøgelse undersøgte de turbulente strålingsegenskaber fundet i ekstrem ultraviolet (EUV) observationer.

I færd med et soludbrud, et langt strømark udvikler sig i forbindelse med flarearkaden, hvor store mængder energi frigives via magnetisk genforbindelse. Magnetohydrodynamisk turbulens, såsom plasmoider, kaotiske strukturer i supra-arcade fans (SAF'er), giver mulighed for, at energien går fra store skalaer til små skalaer, og til sidst den hurtige spredning. Imidlertid, mekanismerne med hensyn til turbulens til opvarmning af plasmaer i specifikke områder er langt fra fuldt ud forstået.

Ved hjælp af 2.5D højopløsnings magnetohydrodynamiske (MHD) simuleringer og originale numeriske metoder, forskerne observerede dannelsen af ​​flere termineringschok såvel som plasmoidkollisioner, som gør området over loop-toppen mere turbulent og opvarmer plasmaer til den højere temperatur. Når CS udvikler sig længe nok, turbulensen bliver samtidigt anisotropisk og isotrop på forskellige steder.

I syntetiske billeder fra Solar Dynamics Observatory/Atmospheric Imaging Assembly (SDO/AIA), de lokale turbulente strukturer er ansvarlige for de intermitterende strålingsforbedringer i flere bølgelængder. I særdeleshed, Fourierspektrumundersøgelserne for AIA 131, 193 A-kanaler er stærkt enige med X-8.2-klassens soludbrud den 10. september, 2017, hvilket tyder på, at den fragmenterede og turbulente genforbindelse forløber effektivt i CS.

Derudover forskerne fandt ud af, at opvarmning af plasma via turbulens er en vigtig bidragyder til kilden til kvasiperiodiske pulsationer (QPP'er) i SAF, hvilket beriger fortolkningen for QPP'erne.

Denne undersøgelse hjælper til bedre at forstå de potentielle mekanismer, der er ansvarlige for de komplekse termiske strukturer, der observeres i soludbrud. De forudsagte lyskurver i SAF forventes at blive bekræftet i fremtidige observationer.