我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)揭示“太陽(yáng)磁繩”的結(jié)構(gòu)和形成過(guò)程
“磁繩”描述了太陽(yáng)磁力線的一種分布方式，可能是引發(fā)太陽(yáng)風(fēng)暴的罪魁禍?zhǔn)?。近期，中?guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授劉睿等人在太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)的研究中取得重要進(jìn)展，觀測(cè)到磁繩結(jié)構(gòu)在爆發(fā)中形成的詳細(xì)過(guò)程，并揭示其內(nèi)部磁場(chǎng)的扭纏分布。國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》日前發(fā)表該成果。
太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)是太陽(yáng)日冕大氣中發(fā)生的持續(xù)時(shí)間短暫、規(guī)模巨大的能量釋放過(guò)程，其噴射的物質(zhì)和能量到達(dá)近地空間后，可引起地球磁層、電離層、中高層大氣等空間環(huán)境的強(qiáng)烈擾動(dòng)，對(duì)人類活動(dòng)產(chǎn)生災(zāi)害性影響。
磁繩由一組螺旋形的磁力線組成，是太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)的核心結(jié)構(gòu)，也是探索太陽(yáng)爆發(fā)物理機(jī)制的一把“鑰匙”。但由于目前的觀測(cè)手段只能獲得太陽(yáng)表面——光球的磁場(chǎng)，對(duì)磁繩的研究主要依賴于多波段遙感成像等間接手段。只有當(dāng)爆發(fā)的磁繩到達(dá)地球時(shí)，才能借助近地衛(wèi)星，了解其磁場(chǎng)和等離子體結(jié)構(gòu)。
劉睿等人研究磁繩的兩個(gè)共軛“足點(diǎn)”在太陽(yáng)表面的演化，發(fā)現(xiàn)從耀斑帶遠(yuǎn)端的亮點(diǎn)向外擴(kuò)展為不規(guī)則的亮環(huán)，而亮環(huán)內(nèi)部的等離子體沿磁繩磁力線逃逸到行星際空間，導(dǎo)致亮環(huán)上方的日冕出現(xiàn)暗化的“空洞”。這一過(guò)程強(qiáng)烈暗示磁繩在爆發(fā)過(guò)程中形成，使得測(cè)量磁繩的軸向磁通和環(huán)向磁通隨時(shí)間的演化成為可能，從而可推出磁繩內(nèi)部的磁場(chǎng)扭纏的分布，即內(nèi)部磁場(chǎng)高度扭纏，由內(nèi)向外扭纏度降低。
他們的這些研究結(jié)果，在磁繩3天后到達(dá)地球時(shí)得到近地衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的支持，為進(jìn)一步研究磁繩形成的物理機(jī)制提供了新的思路和途徑。
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