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日冕准周期波波列物理激发机制揭示

2022/9/20 15:14:55 来源:科技日报

记者9月19日从中国科学院云南天文台获悉,该台科研人员首次观测到传播的大尺度日冕准周期快磁声波波列现象,并揭示了其物理激发机制。研究成果发表在国际期刊《天文与天体物理学》上。

太阳大气中存在着不同模式的磁流体力学波。日冕准周期快磁声波是与耀斑紧密相关的一类特殊波动现象。开展日冕准周期快磁声波相关研究,对诊断耀斑磁重联过程、日冕物理参量以及日冕加热和太阳风加速等具有重要意义。

此前的研究表明,日冕准周期快磁声波的产生通常与耀斑中的准周期脉动密切相关,具有相似的周期。日冕准周期波列和耀斑准周期脉动可能代表了同一物理过程在不同方面的表现。另外,关于日冕准周期波动的激发过程目前仍然存在争论,焦点在于日冕准周期波列是由于磁场重联中的一些非线性物理过程导致的周期性能量释放激发,还是由于宽频脉冲在波导传播过程中由于色散效应产生。

云南天文台研究员申远灯等人采用太阳与日球层天文台的日冕仪白光观测数据,首次在距离日心2—4个太阳半径高度探测到传播的日冕准周期快磁声波波列。为了研究该波列的激发过程,他们同时采用太阳动力学天文台在低日冕的极紫外波段观测数据对相关的暴发源区作详细研究,发现爆发源区的磁场拓扑为一个典型的磁暴破位形,磁场零点附近的磁场重联发生在两侧低矮磁环之间。

根据观测结果,这种磁场重联对系统的稳定起到一种负反馈作用,不会导致整个系统的成功爆发,但却会不停地生成新的顶部包络大磁环并向上方快速膨胀,并观测到这些新磁环的形成和膨胀过程。因此,研究人员认为这种波列是由依次生成并快速膨胀的磁环周期性地释放能量所激发的。此外,他们还采用冕震学方法,诊断了在离日心2—4个太阳半径内的磁场强度。


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