Generation of laboratory nanoflares from multiple braided plasma loops
Generation of laboratory nanoflares from multiple braided plasma loops
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从多个编织等离子体环路生成实验室纳米耀斑
DOI：
10.1038/s41550-023-01941-x
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发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
14.1
通讯作者：
Bellan, Paul M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang, Yang;Pree, Seth;Bellan, Paul M.
太阳耀斑是伴随着高能粒子和硬X射线的电磁辐射的强烈爆发。它们发生在太阳大气中的磁通环爆发时。太阳观测探测到高能粒子和硬X射线，但无法揭示其产生机制，因为粒子加速发生的尺度小于观测分辨率。因此，解释高能粒子和硬X射线产生的跨尺度物理学的细节仍然是一个谜。在这里，我们提出了一个实验室实验，模拟太阳日冕环物理观测。瞬态，本地化的7.6 keV的X射线爆发和几千伏的电压尖峰观察编织磁通量绳的2电子伏等离子体时，编织股半径被扼制下来的动力学尺度的磁流体动力学（MHD）扭结或磁瑞利-泰勒不稳定性。这一系列的观测揭示了从MHD到非MHD物理学的跨尺度耦合，这可能是产生太阳高能粒子和X射线爆发的原因。这一机制的所有基本组成部分都已在日冕中分别观测到。
Solar flares are intense bursts of electromagnetic radiation accompanied by energetic particles and hard X-rays. They occur when magnetic flux loops erupt in the solar atmosphere. Solar observations detect energetic particles and hard X-rays but cannot reveal the generating mechanism because the particle acceleration happens at a scale smaller than the observation resolution. Thus, details of the cross-scale physics that explain the generation of energetic particles and hard X-rays remain a mystery. Here, we present observations from a laboratory experiment that simulates solar coronal loop physics. Transient, localized 7.6-keV X-ray bursts and a several-kilovolt voltage spike are observed in braided magnetic flux ropes of a 2-eV plasma when the braid strand radius is choked down to be at the kinetic scale by either magnetohydrodynamic (MHD) kink or magnetic Rayleigh–Taylor instabilities. This sequence of observations reveals a cross-scale coupling from MHD to non-MHD physics that is likely responsible for generating solar energetic particles and X-ray bursts. All the essential components of this mechanism have been separately observed in the solar corona.
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拱形等离子体结构中的磁驱动流。
影响因子：
8.6
作者：
E. Stenson;P. Bellan
通讯作者：
P. Bellan
DOI：
10.3847/2041-8213/ab6b2d
发表时间：
2020
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
--
作者：
Zhang, Yang;Wongwaitayakornkul, Pakorn;Bellan, Paul M.
通讯作者：
Bellan, Paul M.
电流限制和太阳耀斑
DOI：
--
发表时间：
1969
期刊：
影响因子：
--
作者：
P. Carlqvist
通讯作者：
P. Carlqvist
DOI：
--
发表时间：
2013
期刊：
Journal of Physical Science and Application
影响因子：
--
作者：
Tohru Tashiro;and Wakako Kakuta
通讯作者：
and Wakako Kakuta
环形等离子体中的磁编织
DOI：
--
发表时间：
1973
期刊：
影响因子：
--
作者：
T. H. Stix
通讯作者：
T. H. Stix