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新華社合肥5月7日電(記者 戴威) 記者近日從中國科學技術大學獲悉,該校日地空間物理研究團隊劉睿教授課題組在太陽爆發(fā)活動的研究中取得重要進展,發(fā)現(xiàn)太陽爆發(fā)結構在早期爆發(fā)過程中發(fā)生了復雜的重構演化。
太陽爆發(fā)活動的一個主要表現(xiàn)形式是日冕物質拋射,即太陽大氣中緩慢積累的磁能在短時間內被劇烈地釋放出來,將局部大氣加熱到上千萬開爾文,并產生大量高能粒子,同時上億噸日冕物質攜帶著磁場被拋射到行星際空間。在接下來幾天內,它將擾動整個太陽系的空間環(huán)境,尤其是影響現(xiàn)代社會中的各種高技術系統(tǒng),包括航天、航空、通信等。
自20世紀70年代被發(fā)現(xiàn)以來,日冕物質拋射一直是太陽和日地空間物理關注的焦點。
此次研究中,研究團隊對發(fā)生在2014年9月10日的日冕物質拋射事件進行深入研究。他們發(fā)現(xiàn),此次爆發(fā)前形成的磁繩結構在爆發(fā)過程中經歷了一系列復雜的剝蝕、瓦解和重建。
觀測證據表明,爆發(fā)前具有“S”形結構的磁繩從小尺度的“種子”發(fā)展而來,這一過程也為團隊前期的研究成果提供了不同角度的重要佐證。據介紹,爆發(fā)開始時,磁繩的足點被低層大氣中一個梯形的亮帶清晰地勾勒出來。在隨后的劇烈爆發(fā)過程中,爆發(fā)結構的足點由于物質缺失表現(xiàn)為日冕中的暗化區(qū)。伴隨著太陽色球耀斑帶的高度動態(tài)變化和日冕暗化區(qū)域的隨之漂移,爆發(fā)結構的足點位置發(fā)生了劇烈的遷移,與爆發(fā)前磁繩的足點區(qū)域幾乎沒有交集。而根據經典圖像,表征爆發(fā)結構足點的日冕暗化區(qū)本應覆蓋原有磁繩的足點。這些現(xiàn)象表明,爆發(fā)過程中的三維磁場重聯(lián)將原有磁繩的磁通量幾乎完全替換。
這一研究揭示了此前鮮有報道的復雜三維磁重聯(lián)的細節(jié)過程及其在日冕物質拋射形成中的重要作用,同時為行星際空間復雜拋射結構的產生提供了新的物理解釋,也為空間天氣預報帶來啟示。
相關研究成果日前發(fā)表于國際學術期刊《自然·天文學》。