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1. “日地物理研究团队揭示太阳磁绳的结构和形成过程”
   近日,我专业刘睿教授等人在太阳爆发活动的研究中取得重要进展,观测到磁绳结构在爆发中形成的详细过程,并揭示其内部磁场的扭缠分布。相关成果以“Buildup of a Highly Twisted Magnetic Flux Rope during a Solar Eruption”为题近日在线发表于自然出版集团旗下子刊《Nature Communications》。刘睿教授为论文的通讯作者,博士生王雯思为第一作者,合作者还包括地空学院汪毓明教授和申成龙教授。
    太阳爆发活动是太阳日冕大气中发生的持续时间短暂、规模巨大的能量释放过程,其喷射的物质和能量到达近地空间后,可引起地球磁层、电离层、中高层大气等空间环境的强烈扰动,对当今人类社会的所有技术系统都有可能产生灾害性影响。磁绳由一组螺旋形的磁力线组成,是太阳爆发活动的核心结构,也是探索太阳爆发物理机制的一把“金钥匙”。然而,由于目前的观测手段只能获得太阳表面——光球的磁场,对磁绳的研究主要依赖于多波段遥感成像等“间接”手段;只有当爆发的磁绳到达地球时,我们才能借助近地卫星,一窥其“当地”的磁场和等离子体结构。
    刘睿教授等人研究磁绳的两个共轭“足点”在太阳表面的演化:从耀斑带远端的亮点向外扩展为不规则的亮环,而亮环内部的等离子体沿磁绳磁力线逃逸到行星际空间,导致亮环上方的日冕出现暗化的“空洞”——这一过程强烈暗示磁绳在爆发过程中形成,使得测量磁绳的轴向磁通和环向磁通随时间的演化成为可能,从而可推出磁绳内部的磁场扭缠的分布:内部磁场高度扭缠,由内向外扭缠度降低。这些结果在磁绳三天后到达地球时得到近地卫星观测数据的支持。这一工作为进一步研究磁绳形成的物理机制提供了新的思路和途径。
    该研究工作得到了国家自然科学基金、中国科学院重点研究计划等的资助。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-017-01207-x

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Qinxiu Li
Posted at 2021-01-26 11:08 CST
Last modified at 2021-01-26 11:08 CST
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