从它们的扭曲分布推断小型太阳风磁通绳的磁场几何形状
摘要：小型磁流绳结构（磁云，MCs）的力自由建模从最小的空间尺度扩展。我们先通过目测选择由Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO)或Wind航天器在太阳最大活动期间观测到，并且其持续时间明确的小型磁流绳（SFRs）。我们探究哪种分析技术在物理上最合适。我们考虑三种模型：（i）线性力自由场（$igtriangledown imes$ B = $alpha (r) $ B），其中$alpha$是特定的、预先设定的常数（Lundquist解），（ii）$alpha$作为自由常数（Lundquist-alpha解），（iii）均匀扭曲场（Gold-Hoyle解）。我们只保留冲击参数小于磁流绳半径的一半，即$R$，因此结果应该是可靠的（29个案例）。SFR半径位于[$sim$ 0.003, 0.059] AU范围内。比较结果，我们发现Lundquist-alpha解和均匀扭曲解在大多数情况下产生相似且较小的标准化$chi^2$值。然后我们使用Grad-Shafranov（GS）重建进一步分析这些事件。然后我们考虑单位长度扭曲$ au$，以及其在磁流绳内的分布和绝对值。我们发现$ au$位于[5.6, 34] turns/AU范围内。GH模型导出的$ au$值与GS重建得到的值相当。我们发现单位长度扭曲$L$与$R$成反比关系，即$ au sim 0.17/R$。我们结合MC和SFR关于$ au (R)$的结果并给出一个对两组数据都近似有效的关系。轴向和方位通量$F\_z$和$F\_phi$变化为$approx 2.1 B\_0 R^2 imes10^{21}$ Mx和$F\_{phi}/L approx 0.36 B\_0 R imes10^{21}$ Mx/AU。单位长度相对螺旋度$H/L approx 0.75 B\_0^2 R^3$$ imes 10^{42}$ Mx$^2$/AU。
作者：W. Yu, C.J. Farrugia, N. Lugaz, A.B. Galvin, C. M"ostl, K. Paulson, P. Vemareddy
论文ID：1811.10283
分类：Space Physics
分类简称：physics.space-ph
提交时间：2018-12-26