[科普中国]-探索太阳爆发物理机制找到“金钥匙”

记者从中国科学技术大学获悉，该校地球和空间科学学院教授刘睿等人在太阳爆发活动的研究中取得重要进展，观测到磁绳结构在爆发中形成的详细过程，并揭示其内部磁场的扭缠分布。相关成果论文近日在线发表于自然杂志子刊《自然·通讯》上。太阳爆发是太阳日冕大气中发生的持续时间短暂、规模巨大的能量释放过程，其喷射的物质和能量到达近地空间后，可引起地球磁层、电离层、中高层大气等空间环境的强烈扰动，对当今人类社会的所有技术系统都可能产生灾害性影响。磁绳由一组螺旋形的磁力线组成，是太阳爆发活动的核心结构，也是探索太阳爆发物理机制的一把“金钥匙”。然而，由于目前的观测手段只能获得太阳表面——光球的磁场，对磁绳的研究主要依赖于多波段遥感成像等间接手段，只有当爆发的磁绳到达地球时，我们才能借助近地卫星，一窥其“当地”的磁场和等离子体结构。刘睿等人研究了磁绳的两个共轭“足点”在太阳表面的演化：从耀斑带远端的亮点向外扩展为不规则的亮环，而亮环内部的等离子体沿磁绳磁力线逃逸到行星际空间，导致亮环上方的日冕出现暗化的“空洞”——这一过程暗示磁绳在爆发过程中形成，使得测量磁绳的轴向磁通和环向磁通随时间的演化成为可能，研究人员从而可推出磁绳内部的磁场扭缠的分布，即内部磁场高度扭缠，由内向外扭缠度降低。这些结果在磁绳3天后到达地球时得到了近地卫星观测数据的支持。这一研究成果将为进一步研究磁绳形成的物理机制提供新的思路和途径。（编辑：p_vhehwang）