태양 극대기 코로나 자기장 플럭스 진화 모델링

본 연구는 태양 극대기 동안 태양풍의 근원인 열린 자기 선속(OMF)의 진화와 그에 따른 '열린 선속 문제'를 탐구하기 위해 시간 변화 코로나 MHD 모델 COCONUT을 활용하여 다양한 태양 중심 거리에서의 자기 선속 진화를 시뮬레이션했습니다. 시뮬레이션된 태양 표면 근처의 OMF는 PSP 및 WIND 위성의 현장 관측 결과와 유사했으며, SDO 코로나 구멍 관측치보다 약 5배 높게 나타났습니다. 또한, 시뮬레이션된 태양풍 속도 변화는 해당 태양면 중심 주변에서 평가된 OMF 진화와 일치했습니다. 주요 결과로, OMF는 1.01 태양반경(Rs)에서 0.1 AU까지 최대 45% 감소하며, 고해상도 메시를 사용할수록 증가함을 확인했습니다. OMF 감소는 주로 3 Rs 이내에서 발생하며, 이 영역에서 닫힌 자기 선속은 1.01 Rs에서 전체 자기 선속의 약 60%에서 3 Rs에서는 약 4%로 급격히 감소했습니다. 가열원 항의 적절한 조정은 시뮬레이션된 OMF를 효과적으로 조절할 수 있음을 발견했습니다. 광구 자력계를 전위장 솔버로 전처리하여 고차 구면 조화 성분을 제거하면 낮은 코로나에서 OMF가 감소하지만, 3 Rs 이상에서는 거의 영향을 미치지 않았습니다. 단일 태양 극대기 캐링턴 주기 동안 최대 OMF 대 최소 OMF 비율은 1.4에 달할 수 있습니다. 이러한 발견은 열린 선속 문제를 해결하는 데 있어 더 높은 격자 해상도, 현실적인 가열 메커니즘, 그리고 시간 변화 코로나 MHD 모델링의 필요성을 강조합니다.