“羲和號”助力發(fā)現(xiàn)太陽噴流磁場結(jié)構(gòu)的形成過程

科技日報(bào)記者 金鳳

近日，北京大學(xué)、南京大學(xué)、云南大學(xué)、中國科學(xué)院云南天文臺的合作團(tuán)隊(duì)利用“羲和號”衛(wèi)星的Hα光譜成像以及美國太陽動力學(xué)天文臺的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)太陽大氣中一種特殊磁場位型的形成過程及其內(nèi)部能量變化，這為太陽噴流過程中的能量儲存和釋放機(jī)制提供了重要線索。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《天體物理學(xué)快報(bào)》的“羲和號”?？?。

噴流是太陽大氣中最普遍的爆發(fā)現(xiàn)象之一，在太陽大氣的加熱和物質(zhì)循環(huán)過程中起到了重要作用。同時(shí)，太陽噴流也是人類迄今為止唯一能夠開展多波段、高時(shí)空分辨率觀測的天體噴流現(xiàn)象。理解太陽噴流的磁場環(huán)境及能量釋放過程可為理解天體噴流提供重要的線索。

“在太陽大氣中，存在一種特殊的磁場位型‘三維扇脊零點(diǎn)結(jié)構(gòu)’，它非常有利于能量的儲存和釋放。近年來，越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，許多太陽噴流發(fā)生在該結(jié)構(gòu)中?！闭撐牡谝蛔髡?、北京大學(xué)博士后段雅丹介紹，在該結(jié)構(gòu)的零點(diǎn)處，磁重聯(lián)很容易發(fā)生，從而導(dǎo)致太陽爆發(fā)活動。研究該結(jié)構(gòu)的形成過程，可以幫助我們更好地理解太陽爆發(fā)活動的能量轉(zhuǎn)換和傳輸過程。

三維扇脊零點(diǎn)磁場位型的形成過程

據(jù)悉，研究團(tuán)隊(duì)利用國內(nèi)外的高質(zhì)量觀測資料，對太陽大氣中的一個(gè)三維扇脊零點(diǎn)磁場系統(tǒng)的誕生、演化和消亡進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)三維扇脊零點(diǎn)位型是通過從太陽內(nèi)部浮現(xiàn)出來的磁場結(jié)構(gòu)與背景磁場間的磁重聯(lián)而形成的。他們觀測到三維扇脊零點(diǎn)磁場位型的形態(tài)發(fā)生了轉(zhuǎn)變，從最初的軸對稱變?yōu)榉禽S對稱形態(tài)。這一轉(zhuǎn)變伴隨著電流片的出現(xiàn)和重聯(lián)強(qiáng)度的增強(qiáng)而愈加劇烈。

“該磁場位型的形成演化，與太陽爆發(fā)活動中能量從儲存到釋放的過程密切相關(guān)?！倍窝诺ふf，發(fā)生在扇脊零點(diǎn)磁場位型下的噴流爆發(fā)通常伴隨環(huán)形耀斑帶、核心亮帶以及遠(yuǎn)端亮帶的產(chǎn)生。值得關(guān)注的是，“羲和號”Hα光譜成像數(shù)據(jù)顯示出這三個(gè)帶都呈現(xiàn)出紅移特征，這提供了噴流過程中等離子體運(yùn)動模式的關(guān)鍵信息，有助于我們更好地理解太陽爆發(fā)中的物質(zhì)和能量傳輸過程。

“羲和號”科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師、南京大學(xué)教授李川介紹，自2023年8月起，《天體物理學(xué)快報(bào)》為“羲和號”相關(guān)研究成果開設(shè)了?？?，此次發(fā)表的論文為該?？牡?1篇論文?！霸撈诳癁橹袊煳挠^測設(shè)備的研究成果開設(shè)?？?，這還是首次?！崩畲ㄕf。

（受訪者供圖）

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