【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近期，中國科學(xué)院云南天文臺(tái)申遠(yuǎn)燈等人使用撫仙湖一米新真空太陽望遠(yuǎn)鏡(New Vacuum Solar Telescope; NVST)的高分辨觀測數(shù)據(jù)報(bào)道了扇面-脊(fan-spine)磁場位形下圓形耀斑帶的來回滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，并指出該運(yùn)動(dòng)反映了扇面準(zhǔn)分界層內(nèi)的三維磁場重聯(lián)精細(xì)物理過程。天文學(xué)雜志《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》(The Astrophysical Journal Letters)于10月29日發(fā)表了他們的這一研究成果。
磁場重聯(lián)又稱磁場湮滅，是天體物理中一種非常重要的快速能量釋放過程。它通過磁力線的斷開和重新連接，將磁自由能轉(zhuǎn)化為粒子動(dòng)能、熱能和輻射能。磁場重聯(lián)在太陽爆發(fā)活動(dòng)中起著核心作用，然而多年來人們對其詳細(xì)物理過程的了解還不太清楚。由于耀斑帶通常是由磁場重聯(lián)中加速的高能粒子沿磁力線下行轟擊低層大氣等離子體形成，所以研究人員通常通過觀測耀斑帶的演化進(jìn)而窺視磁場重聯(lián)的發(fā)生發(fā)展過程。比如耀斑中常見的共軛雙帶耀斑帶展現(xiàn)出來的相向和反向運(yùn)動(dòng)就分別展現(xiàn)了磁場重聯(lián)位置的下降和上升運(yùn)動(dòng)過程。
扇面-脊磁場系統(tǒng)是日冕中常見的一種包含一個(gè)三給磁零點(diǎn)的特殊結(jié)構(gòu)。它通常在某一極性的磁場區(qū)域中出現(xiàn)反極性磁場的情況。扇面-脊磁系統(tǒng)的爆發(fā)通常會(huì)導(dǎo)致三個(gè)耀斑速，即與內(nèi)脊磁力線相關(guān)的中心耀斑帶、圍繞中心耀斑帶的與扇面磁力線相關(guān)的圓形耀斑速、以及與外脊磁力線相關(guān)的遠(yuǎn)區(qū)耀斑帶。
申遠(yuǎn)燈等人使用非線性無力場處推方法得到三維日冕磁場并揭示了與爆發(fā)相關(guān)的扇面-脊磁場結(jié)構(gòu)，證實(shí)了各耀斑帶與各磁力線之間的關(guān)系。觀測到圓形耀斑帶的高速來回運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。根據(jù)分析結(jié)果，他們認(rèn)為耀斑帶的來回運(yùn)動(dòng)是由于扇面磁分界層內(nèi)發(fā)生的滑動(dòng)磁場重聯(lián)加速的高能粒子所導(dǎo)致的。耀斑帶首先向北運(yùn)動(dòng)，這是由于扇面下文的暗條在磁對消的作用下從南向北爆發(fā)，從而擠壓扇面磁分界層發(fā)生從南向北的磁場重聯(lián)；而耀斑帶隨后的南向運(yùn)動(dòng)則可能是由于暗條爆發(fā)減弱或停止后，在系統(tǒng)的恢復(fù)或振蕩過程中扇面磁分界層內(nèi)的磁重聯(lián)位置從北向南移動(dòng)的結(jié)果。
該研究成果得到國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金、重點(diǎn)項(xiàng)目、面上項(xiàng)目，云南省基礎(chǔ)研究計(jì)劃、云南省萬人計(jì)劃青年拔尖人才，以及中科院西部之光青年學(xué)者項(xiàng)目的支持。
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