太阳爆发的重构过程揭示
转自：科创中国
记者从中国科学技术大学获悉，该校日地空间物理研究团队在太阳爆发活动的研究中取得重要进展，发现爆发结构在早期爆发过程中发生了复杂的重构演化，相关研究成果5月4日发表在国际学术期刊《自然-天文学》上。
太阳爆发活动的一个主要表现形式是日冕物质抛射，能够上亿吨携带着磁场的日冕物质被抛射到行星际空间。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构成的磁绳；在爆发开始后，磁绳周围的磁力线通过磁场重联转化为螺绕的磁力线，包裹在原有磁绳之外，导致其以“滚雪球”的方式迅速长大，预期形成具有规则缠绕形态的抛射磁场结构。然而，各种近地和行星际飞船在“原位”探测到的太阳抛射物中，只有仅约三分之一具有预期的磁场结构，其余则与经典图像存在较大偏差。
研究团队对发生在2014年教师节的日冕物质抛射事件进行了深入研究，经过多方探索和仔细分析，发现爆发前形成的磁绳结构在爆发过程中经历了一系列复杂的剥蚀、瓦解和重建。观测证据表明，爆发前具有S形结构的磁绳从小尺度的“种子”发展而来。爆发开始时，磁绳的足点被低层大气中一个梯形的亮带清晰地勾勒出来；在随后的剧烈爆发过程中，爆发结构的足点由于物质缺失表现为日冕中的暗化区。伴随着太阳色球耀斑带的高度动态变化和日冕暗化区域的随之漂移，爆发结构的足点位置发生了剧烈的迁移，与爆发前磁绳的足点区域几乎没有交集；而根据经典图像，表征爆发结构足点的日冕暗化区本应覆盖原有磁绳的足点。耀斑带末端则呈现极度不规则的形态以及来回拉锯式的运动，揭示磁绳内部以及磁绳与周围磁场间发生着复杂的三维磁场重联。
这一研究揭示了以前鲜有报道的复杂三维磁重联的细节过程，及其在日冕物质抛射形成中的重要作用，同时为行星际空间复杂抛射结构的产生提供了新的物理解释，也为空间天气预报带来启示。
（来源:科技日报 作者:吴长锋）