白光日冕仪成像观测显示CME (日冕物质抛射)常常呈现典型的三分量结构，即亮核、暗腔和亮前沿。由于白光日冕仪图像的亮度与电子密度正相关，几十年来学界的主流观点是亮核对应于高密度的暗条(日珥)。然而这一传统观点近来却不断受到挑战。Howard等人(2017)分析了42例具有三分量结构的CME，结果显示69%的事件源区均没有对应的暗条爆发。他们由此发现CME的亮核并不总是对应于暗条，并基于模拟提议亮核可对应于磁绳。Song等人(2017)通过观测显示CME亮核可对应于热通道磁绳结构。如果暗条和磁绳均可对应于CME亮核，而一般有暗条时往往也有磁绳存在，那么对于和暗条爆发相关的CME，我们应该可以观测到其包含有嵌套的两个核(或者说CME亮核包括两个部分)，分别对应于暗条和新形成的磁绳。

最近，山东大学联合乔治梅森大学、南京大学、国家天文台等单位观测到了这种预期的双核CME现象。2013年9月24日，LASCO/C2、COR2A与COR2B同时记录到一例由暗条爆发引起的CME，其形态呈现典型的三分量结构且亮核包含有两个部分，即其整体结构包括亮前沿(Bright Front, BF)，暗腔(Dark Cavity, DC)，弥散核(Fuzzy Core, FC)和内嵌于其中的明锐核(Sharp Core, SC)。图1(上)是STEREO-B的观测结果，可以看到亮前沿(蓝色圆点)、暗腔、弥散核(白色圆点包络)和明锐核(青色圆点包络)。图1(下)给出了沿上图中黑色虚线(贯穿CME三分量结构)的亮度分布，可以清楚区分上述不同结构。

图1 STEREO-B观测结果

通过追踪爆发暗条的运动，研究人员确认其对应于明锐核。此核在外传过程中保持相对集中(没有明显膨胀)，而C2和COR2观测均显示弥散核在外传过程中体积不断增大，同时暗腔区域逐渐减小；再加上弥散核包裹着暗条(与磁绳和暗条的位置关系吻合)，以及此前研究显示另有磁绳可对应于亮核，因此研究人员认为此处弥散核对应于磁绳。而暗腔是位于磁绳与亮前沿之间的一个低密度区域(可能的形成机制之一见Haw et al. 2018)，其在外传过程中可通过磁重联成为磁绳新生长的外层部分。

基于上述分析，研究人员对CME三分量结构的传统解释与新解释做了一个总结对比，如图2所示。图2(a)是传统观点对三分量结构的解释，即亮核对应于暗条，暗腔对应于磁绳(红色实线代表磁绳边界，下同)。图2(b1)是没有暗条时对三分量结构的解释，亮核对应于磁绳(亮度较之于(a)中的暗条较弱)，暗腔对应于磁绳与亮前沿之间的低密度区，该区域会随着磁绳体积增大而减小，如图2(b2)所示。与此相符的观测见Song等人(2017)。图2(c1)是暗条与磁绳对应双核CME时的三分量结构。需要强调一点，因为暗条与磁绳密度相差很大，如果日冕仪灵敏度不够高，则磁绳对应的亮核部分可能会与低密度区一起被观测为三分量结构的暗腔。磁绳外传过程中体积进一步增大，同时密度下降，而暗条物质保持相对集中(维持较高密度)，情景如图2(c2)所示，与图2(a)有相似之处。

图2传统观点(a)与新观点(b, c)卡通示意

基于上述观测与分析，研究人员认为日冕仪通常观测到的三分量结构是图2(a)(即传统观点)或者图2(b1)(即新观点)的情形。因此，无论是否伴随有暗条爆发，CME均可以呈现三分量结构。而且适当时候，还能观测到图2(c1)这样的三分量结构，即双核CME现象。随着日冕仪灵敏度的不断提高，预期未来应该可以观测到更多的双核CME。

本项工作(On the Nature of the Bright Core of Solar Coronal Mass Ejections)已发表在美国天体物理杂志(ApJ)上。论文作者(Hong-Qiang Song, Jie Zhang, Xin Cheng, Le-Ping Li, Yong-Zhi Tang, Bing Wang, Rui-Sheng Zheng, and Yao Chen)感谢国家和山东省自然科学基金的资助。宋红强感谢陈鹏飞、林隽两位老师的有益讨论。

论文链接：https://doi.org/10.3847/1538-4357/ab304c