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I ricercatori degli osservatori dello Yunnan dell'Accademia cinese delle scienze hanno studiato le proprietà turbolente nel foglio di corrente di brillamento solare (CS) su larga scala.
Hanno analizzato quantitativamente la velocità di riconnessione magnetica, la diffusività, la scala di dissipazione, l'ampiezza della turbolenza, ecc., dopo la comparsa della turbolenza causata da instabilità di lacerazione. Hanno scoperto che la turbolenza può ampliare efficacemente la larghezza del CS e portare un ulteriore effetto di dissipazione nel CS.
I risultati sono stati pubblicati in Research in Astronomy and Astrophysics il 31 maggio.
Un brillamento solare è uno degli eventi più energetici del sistema solare, in cui fino a 10 32 erg di energia magnetica viene rilasciata tramite la riconnessione magnetica. Questo foglio di corrente su larga scala che si collega al bagliore e alla corda del flusso in eruzione è il luogo principale per il processo di riconnessione magnetica.
Le teorie classiche prevedono una larghezza del CS corrispondente alla scala inerziale ionica di decine o centinaia di metri, mentre molte osservazioni hanno trovato una larghezza associata di 10 4 a 10 5 km.
L'enorme discrepanza può essere correlata alla turbolenza che si verifica nel CS. Pertanto la stima accurata della dissipazione di energia provocata dalla turbolenza è fondamentale per comprendere il rapido rilascio di energia nel brillamento solare.
In questo studio, i ricercatori hanno utilizzato simulazioni numeriche magnetoidrodinamiche ad alta risoluzione 2D, basate sul modello standard di brillamento nell'atmosfera solare stratificata gravitazionalmente. La velocità di riconnessione magnetica ha mostrato un aumento apparente dovuto alla comparsa di instabilità di lacerazione.
Hanno scoperto che l'aspetto della turbolenza era equivalente all'aggiunta di un termine di dissipazione extra nelle equazioni di induzione, che potrebbe aumentare drasticamente la diffusività locale nel CS. "Secondo l'analisi dello spettro, abbiamo calcolato la relativa scala di dissipazione di 100-200 km, che era molto più alta della scala inerziale ionica. Corrispondeva alla larghezza della riconnessione secondaria CS tra i plasmoidi in fusione", ha detto Zhang Yining, primo autore dello studio.
Inoltre, hanno calcolato che la larghezza generale del foglio corrente fosse 1500–2500 km, il che era coerente con i risultati dell'osservazione. In effetti, l'ampiezza del CS che si trova spesso nelle osservazioni si è dimostrata rilevante con la scala di Taylor della teoria di Biskamp.
"Lo shock di terminazione nella parte superiore del loop di flare può in qualche modo amplificare l'ampiezza della turbolenza. Il fattore di amplificazione è correlato alla geometria locale dello shock di terminazione e lo shock di terminazione ha dimostrato di avere una maggiore efficienza di riscaldamento piuttosto che il trasferimento di energia cinetica", ha affermato il dott. .Ye Jing, corrispondente autore dello studio.
Questo studio illumina i dettagli del meccanismo di dissipazione della riconnessione magnetica in presenza di turbolenza nel brillamento solare. + Esplora ulteriormente
