云南天文臺觀測到磁重聯(lián)導(dǎo)致太陽暗條重并現(xiàn)象

(相關(guān)資料圖)

太陽暗條是由磁場支撐，懸浮在日冕中的高密低溫等離子體。近日，中國科學(xué)院云南天文臺研究人員清晰地觀測到一個(gè)太陽暗條被新浮現(xiàn)磁系統(tǒng)分裂，并由磁重聯(lián)導(dǎo)致暗條重新合并的過程。相關(guān)成果發(fā)表在國際期刊《天體物理學(xué)報(bào)》上。

人們普遍認(rèn)為，暗條物質(zhì)來自色球?qū)樱侥壳盀橹梗€不清楚暗條物質(zhì)通過何種方式被輸送到日冕層，支撐暗條物質(zhì)的磁場是什么樣子。但暗條下方的磁極剪切和匯聚運(yùn)動在暗條形成過程中，卻容易被觀測到，這可能暗示著磁重聯(lián)對暗條形成起到非常重要的作用。

磁重聯(lián)是由兩組方向相反的磁力線相互靠近并重新連接的物理過程，同時(shí)伴隨大量磁能被快速釋放。太陽是研究磁重聯(lián)的極佳載體，這是由于太陽爆發(fā)事件幾乎都和磁重聯(lián)有一定聯(lián)系，但受觀測設(shè)備的限制，目前對磁重聯(lián)的觀測研究還非常少。

云南天文臺薛志科研究員和閆曉理研究員等人，主要利用云南天文臺撫仙湖太陽觀測基地的一米新真空太陽望遠(yuǎn)鏡觀測的高分辨率數(shù)據(jù)，結(jié)合空間望遠(yuǎn)鏡太陽動力學(xué)天文臺和太陽界面區(qū)成像光譜儀等在紫外和極紫外波段獲得的圖像、光譜數(shù)據(jù)和矢量磁場數(shù)據(jù)，詳細(xì)分析了發(fā)生在2021年6月4日一個(gè)小暗條分裂和合并的完整過程。

暗條的右腿在初始時(shí)呈現(xiàn)出彌散形態(tài)，通過非線性無力場外推方法獲得的三維磁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也證實(shí)了這一特殊形態(tài)。許多正負(fù)磁極和磁環(huán)逐漸從暗條右腿扎根的磁極附近浮現(xiàn)出來，在這一過程中，新浮現(xiàn)磁環(huán)逐漸向上抬升并從暗條右腿中間穿過，暗條的右腿被撕裂成兩部分，而它的左腿仍然保持一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)。隨后，一個(gè)小尺度磁重聯(lián)發(fā)生在新浮現(xiàn)磁環(huán)和暗條分裂出的一部分之間，由磁重聯(lián)產(chǎn)生的長磁環(huán)和暗條分裂出的另一部分合并，最終，一個(gè)完整的暗條重新形成。

基于觀測結(jié)果，研究人員推斷磁浮現(xiàn)導(dǎo)致暗條分裂，而磁重聯(lián)則是導(dǎo)致暗條合并的直接原因。