Pesquisadores dos Observatórios de Yunnan da Academia Chinesa de Ciências investigaram as propriedades turbulentas na folha de corrente de erupção solar em larga escala (CS).
Eles analisaram quantitativamente a taxa de reconexão magnética, difusividade, escala de dissipação, amplitude de turbulência, etc., após o aparecimento de turbulência causada por instabilidades de rasgo. Eles descobriram que a turbulência pode efetivamente ampliar a largura do CS e trazer um efeito extra de dissipação no CS.

As descobertas foram publicadas em Research in Astronomy and Astrophysics em 31 de maio.

Uma erupção solar é um dos eventos mais energéticos do sistema solar, em que até 10 ³² ergs de energia magnética são liberados via reconexão magnética. Esta folha de corrente em grande escala conectada ao flare e ao cabo de fluxo em erupção é o principal local para o processo de reconexão magnética.

As teorias clássicas preveem uma largura do CS correspondente à escala inercial do íon de dezenas ou centenas de metros, enquanto muitas observações encontraram uma largura associada de 10 ⁴ a 10 ⁵ km.

A enorme discrepância pode estar relacionada à turbulência que ocorre no CS. Assim, a estimativa precisa da dissipação de energia provocada pela turbulência é crucial para entender a rápida liberação de energia na erupção solar.

Neste estudo, os pesquisadores utilizaram simulações numéricas magnetohidrodinâmicas 2D de alta resolução, com base no modelo padrão de erupção na atmosfera solar gravitacionalmente estratificada. A taxa de reconexão magnética mostrou um aumento aparente devido ao aparecimento de instabilidades de rasgamento.

Eles descobriram que o aparecimento da turbulência era equivalente a adicionar um termo extra de dissipação nas equações de indução, o que poderia aumentar drasticamente a difusividade local no CS. "De acordo com a análise do espectro, calculamos a escala de dissipação relacionada de 100-200 km, que era muito maior do que a escala inercial de íons. Correspondia à largura da reconexão secundária CS entre os plasmóides em fusão", disse Zhang Yining, primeiro autor do estudo.

Além disso, eles calcularam a largura geral da folha atual em 1.500-2.500 km, o que foi consistente com os resultados observacionais. De fato, a largura do CS frequentemente encontrada em observações é comprovadamente relevante com a escala de Taylor da teoria de Biskamp.

"O choque de terminação no topo do loop de flare pode amplificar um pouco a amplitude da turbulência. O fator de amplificação está relacionado à geometria local do choque de terminação, e o choque de terminação mostra ter uma eficiência de aquecimento mais alta do que a transferência de energia cinética", disse o Dr. Ye Jing, autor correspondente do estudo.

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