研究小組揭示太陽爆發的重組過程 _太陽

研究人員研究的日冕物質拋射事件的圖像。Credit: Gou Tingyu et al
據中國科學院（劉佳）：最近，中國科學院中國科學技術大學茍教授領導的研究小組發現，太陽爆發結構在爆發早期經歷了復雜的重構演化。這是太陽爆發活動研究的重要進展。這項研究發表在《自然天文學》上。
在經典圖像中，太陽爆發的核心結構是由螺旋纏繞的磁力線組成的磁繩。當爆發開始時，核心周圍的磁繩通過磁場重聯轉變為螺旋纏繞的磁力線，纏繞在原始核心周圍，導致其以“雪球”的方式快速增長。然而，由各種近地和行星際航天器在原地探測到的太陽噴出物中，只有大約三分之一具有預期的磁結構，而其余的則與經典圖像相差甚遠。
通過研究一次日冕物質拋射事件，研究人員揭示了爆發前的磁繩結構在爆發過程中經歷了一系列復雜的剝離、解體和重建過程。觀測證據顯示，爆發前的S型磁繩結構是從小尺度的「種子」發展而來。
在爆發開始時，磁繩的支點在低層大氣中被一條梯形亮帶清晰地勾勒出來。在隨后的猛烈爆發期間，由于缺乏物質，爆發構造的底點在日冕中表現為暗色區域。
隨著太陽色球耀斑帶的高度動態變化和隨之而來的日冕變暗區的漂移，爆發結構的底點發生了劇烈的移動，幾乎不與爆發前磁繩的底點相交。這與經典圖像明顯不同，經典圖像預測，表現噴發結構底部特征的日冕變暗區域應該覆蓋了原始磁繩的底部。
耀斑區的末端呈現出高度不規則的模式和來回的拉鋸運動，揭示了磁繩內部以及磁繩和周圍場之間復雜的三維磁重聯。這些現象表明，火山爆發期間的三維磁場重聯幾乎完全取代了原始磁繩的磁通量。
這項研究揭示了復雜三維磁重聯過程的細節及其在日冕物質拋射形成中的重要作用。它為行星際空間中復雜噴射結構的產生提供了一種新的物理解釋，并為空間天氣預報提供了啟示。