研究小组揭示太阳爆发的重组过程 _太阳

研究人员研究的日冕物质抛射事件的图像。Credit: Gou Tingyu et al
据中国科学院（刘佳）：最近，中国科学院中国科学技术大学苟教授领导的研究小组发现，太阳爆发结构在爆发早期经历了复杂的重构演化。这是太阳爆发活动研究的重要进展。这项研究发表在《自然天文学》上。
在经典图像中，太阳爆发的核心结构是由螺旋缠绕的磁力线组成的磁绳。当爆发开始时，核心周围的磁绳通过磁场重联转变为螺旋缠绕的磁力线，缠绕在原始核心周围，导致其以“雪球”的方式快速增长。然而，由各种近地和行星际航天器在原地探测到的太阳喷出物中，只有大约三分之一具有预期的磁结构，而其余的则与经典图像相差甚远。
通过研究一次日冕物质抛射事件，研究人员揭示了爆发前的磁绳结构在爆发过程中经历了一系列复杂的剥离、解体和重建过程。观测证据显示，爆发前的S型磁绳结构是从小尺度的「种子」发展而来。
在爆发开始时，磁绳的支点在低层大气中被一条梯形亮带清晰地勾勒出来。在随后的猛烈爆发期间，由于缺乏物质，爆发构造的底点在日冕中表现为暗色区域。
随着太阳色球耀斑带的高度动态变化和随之而来的日冕变暗区的漂移，爆发结构的底点发生了剧烈的移动，几乎不与爆发前磁绳的底点相交。这与经典图像明显不同，经典图像预测，表现喷发结构底部特征的日冕变暗区域应该覆盖了原始磁绳的底部。
耀斑区的末端呈现出高度不规则的模式和来回的拉锯运动，揭示了磁绳内部以及磁绳和周围场之间复杂的三维磁重联。这些现象表明，火山爆发期间的三维磁场重联几乎完全取代了原始磁绳的磁通量。
这项研究揭示了复杂三维磁重联过程的细节及其在日冕物质抛射形成中的重要作用。它为行星际空间中复杂喷射结构的产生提供了一种新的物理解释，并为空间天气预报提供了启示。