云南天文臺太陽噴流的形成物理機制研究獲進展

科研信息網 劉洋 2019-09-29 14:32:01
瀏覽

  中國科學院云南天文臺申遠燈及其合作者研究發現,太陽雙向噴流現象是由微暗條爆發驅動并經歷兩次磁重聯過程而形成的。這與他們前期發現的另一類太陽噴流現象準直噴流的形成物理機制一致。這些研究統一并完善了對不同類型噴流形成過程的認識。該研究成果于近期發表在美國天體物理學雜志Astrophysical Journal上。

  太陽噴流活動現象是太陽大氣中普遍發生的能量和物質釋放過程之一。長期的研究表明,太陽噴流很可能對太陽物理重大難題日冕加熱和太陽風加速具有重要作用。然而,人們對其基本形成過程的認識還不太清楚。申遠燈等人使用太陽動力學天文臺(Solar Dynamic Observatory)和日地聯系天文臺(Solar Terrestrial Relations Observatory)等衛星提供的高分辨多波段立體觀測數據,對噴流活動現象開展的研究結果表明,無論是準直噴流還是雙向噴流均由微暗條的爆發而形成,并根據觀測結果提出了噴流形成的新解釋。他們認為,微暗條通常在光球磁對消或者不穩定性的作用下失去穩定性開始上升或爆發,暗條上方的束縛磁場首先與其周圍的開放或水平磁場發生磁場重聯形成熱的等離子體流,然后,由于暗條的上升,其下方也會發生磁場重聯加速暗條的爆發(見下圖)。

  “兩類不同形態的噴流活動的形成過程基本一致,均包含微暗條的爆發,并經歷兩次磁重聯過程。但是由于不同的磁場位形的原因,二者造成的結果略為不同。對準直噴流而言,由于其包含暗條爆發,而且噴流形成后沿開放磁力線運動,通常會在日冕儀中形成寬窄兩個孿生日冕物質拋射;而對于雙向噴流,形成后的噴流等離子體流通常沿閉合磁力線運動,通常不會形成日冕物質拋射”,申遠燈說,“這一研究成果一方面推進了對噴流形成過程的認識,另一方面也表明小尺度太陽噴流爆發活動與大尺度暗條和日冕物質拋射等爆發現象具有高度相似性。”

  該項研究工作得到國家自然科學基金優秀青年科學基金項目、面上項目,中科院西部青年學者項目、云南省萬人計劃青年拔尖人才項目和云南省基礎研究計劃面上項目的支持。

  文章鏈接

  兩類噴流形成過程示意圖。上排為準直噴流的形成過程,下排為雙向噴流的形成過程。圖中紅色虛線為發生磁場重聯的位置,橙色圓結構代表微暗條,黑色線代表未重聯的磁力線,藍色線代表重聯后的磁力線。+號和-號分別代表正極磁場和負極磁場。