我國科研團(tuán)隊揭示“太陽磁繩”的結(jié)構(gòu)和形成過程
“磁繩”描述了太陽磁力線的一種分布方式，可能是引發(fā)太陽風(fēng)暴的罪魁禍?zhǔn)住＝?，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授劉睿等人在太陽爆發(fā)活動的研究中取得重要進(jìn)展，觀測到磁繩結(jié)構(gòu)在爆發(fā)中形成的詳細(xì)過程，并揭示其內(nèi)部磁場的扭纏分布。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》日前發(fā)表該成果。
太陽爆發(fā)活動是太陽日冕大氣中發(fā)生的持續(xù)時間短暫、規(guī)模巨大的能量釋放過程，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，對人類活動產(chǎn)生災(zāi)害性影響。
磁繩由一組螺旋形的磁力線組成，是太陽爆發(fā)活動的核心結(jié)構(gòu)，也是探索太陽爆發(fā)物理機(jī)制的一把“鑰匙”。但由于目前的觀測手段只能獲得太陽表面——光球的磁場，對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，才能借助近地衛(wèi)星，了解其磁場和等離子體結(jié)構(gòu)。
劉睿等人研究磁繩的兩個共軛“足點”在太陽表面的演化，發(fā)現(xiàn)從耀斑帶遠(yuǎn)端的亮點向外擴(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”。這一過程強(qiáng)烈暗示磁繩在爆發(fā)過程中形成，使得測量磁繩的軸向磁通和環(huán)向磁通隨時間的演化成為可能，從而可推出磁繩內(nèi)部的磁場扭纏的分布，即內(nèi)部磁場高度扭纏，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)地球時得到近地衛(wèi)星觀測數(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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