首页 >> 新闻动态 >> 科研动态

科研动态

国家天文台科研人员发现活动龙卷风日珥中的日冕迷你喷流

发表日期:2020-09-07来源:放大 缩小

  太阳喷流是太阳大气中一种常见的活动现象,主要表现为等离子体的准直性喷发运动。研究表明,喷流活动可能对日冕加热和太阳风的起源发挥着重要的作用。利用空间卫星IRISSDO的观测数据,国家天文台副研究员陈华东及其合作者在研究一个日珥龙卷风形成和演化的过程中,首次发现被激活和扰动的日珥中出现了大量近垂直的单个或成簇的小尺度喷流(见图1和论文1)。这些喷流与以往研究和报道的喷流不同,它们没有扎根太阳低层大气,而是直接出现在日冕中的日珥当中。这种局地等离子体环境和磁场拓扑结构的差别,暗示两种喷流可能有着不同的形成机制。 

  近期,陈华东组织一个国际团队(成员包括安徽大学张军教授、美国洛克希德马丁太阳和天体物理实验室Bart De Pontieu博士、国家天文台马素丽副研究员、德国波茨坦大学Bernhard Kliem博士和英国圣安德鲁斯大学Eric Priest教授)进一步统计分析了该日冕迷你喷流的动力学和能量特征(详见论文2)。根据相关的观测特征,例如喷流的加速运动、足点处的紫外和极紫外增亮以及宿主日珥的激活扰动,他们提出了两种可能的精细尺度磁重联机制来解释喷流的发生。首先,磁重联可能发生在日珥磁场与包裹日珥磁场或背景磁场之间,这种磁重联可以称为外部磁重联(见图2)。通过磁重联的物理过程,磁能可以转化为热能和动能,从而加热和加速日珥中的等离子体沿包裹场或背景场运动而形成喷流。其次,考虑到龙卷风日珥磁场结构的高度复杂性,磁重联还可能发生在扭缠的或编织的日珥磁场之间,此种磁重联可称为内部磁重联(见图3)。同样,该重联也会加热和加速日珥物质沿近垂直的方向喷发。由于该活动事件是一个太阳边缘事件,因此无法利用非线性无力场外推来推算日珥磁场及其与周围非势性磁场之间的空间关系。两种机制在类似日冕迷你喷流形成过程中所发挥的作用,将来仍需要更多的研究工作来进一步确认。审稿人认为该研究展示了非常重要的新精细尺度太阳爆发现象,为理解暗条爆发过程中的磁重联过程打开了新的经验窗口。 

  上述研究工作得到了国家自然科学基金、中科院战略性先导科技专项、中科院重点项目和中国博士后科学基金的支持。 

  论文1链接:https://doi.org/10.3847/2041-8213/aa71a2 

  论文2链接:https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab9cad

   

  1. 空间卫星IRISSDO观测到活动龙卷风日珥中的小尺度紫外喷流 

   

  2. 日冕迷你喷流的形成机制之一:外部磁重联 

   

  3. 日冕迷你喷流的形成机制之二:内部磁重联 

附件: