当日冕物质抛射(CME)抵达地球附近时，其速度大小与磁场取向是影响地磁效应的主要因素。研究磁绳的加速机制与偏转/旋转过程对于准确预报与CME相关的空间天气事件的发生时间与强弱程度至关重要。理论分析表明磁绳的加速过程与其本身的理想不稳定性以及磁场重联等过程密切相关。观测发现CME磁绳在爆发期间以及传播过程中可发生明显的偏转/旋转过程。国内汪毓明教授课题组与刘颍研究员课题组等均对磁绳的偏转/旋转过程做过细致研究(如汪毓明等2004；申成龙等2011；刘毅和刘颍等2018)。由于磁绳提供了支撑日珥的磁场结构，因此不难预期磁绳旋转可表现为日珥旋转。事实上，很多观测表明日珥在爆发过程中确实会围绕其上升方向发生旋转，进而呈现“inverseγ”形状(如季海生等2003；周桂萍等2006)。
观测显示日珥的旋转方向(从其上方观测)可以是逆时针(CCW)，也可以是顺时针(CW)。理论分析表明多种因素可导致磁绳旋转，如Kink不稳定性、剪切磁场、磁场重联、不对称偏转等等(见Kliem等2012)。是否不同事件中的旋转由不同的因素导致或几种因素共同起作用仍不得而知。不过，研究表明日珥的旋转方向经常与其源区磁螺度(手征性)相关，正螺度(右手手征性)常常对应顺时针旋转，负螺度(左手手征性)则常常对应逆时针旋转。很明显，这对于预测日珥的旋转方向，进而最终预报磁绳在地球附近的取向具有重要意义。
然而，我们的研究对象往往没那么容易被琢磨透。时不时会有一些日珥的旋转方向并不遵守上述规则(如Muglach等2009)。而且，还不止于此。一些日珥在旋转过程中还会改变自己的旋转方向，比如开始是逆时针旋转，后来又转为顺时针旋转。如Thompson等(2012)在分析著名的“Cartwheel CME”事件时，发现其日珥先逆时针旋转115度，后又顺时针旋转15度，不过Thompson等人并不十分确定一定发生了反转。近期，山东大学空间科学研究院陈耀教授课题组联合国内外合作人员分析报道了一例清晰的日珥旋转反转事件，三维重构结果直观地显示此类现象可以发生。
该日珥爆发事件发生于2010年12月10日，此时SDO与STEREO-A之间的夹角为85度。SDO观测显示事件源区位于日面西边缘后侧，因此STEREO-A观测显示源区位于日面中央部分。AIA记录到了日珥爆发过程中的逆时针与顺时针旋转过程，如图1所示。从6:00 UT到6:26 UT，日珥逆时针旋转了大约135度，此后15分钟又顺时针旋转了约45度。
图1. AIA 304Å记录到的日珥逆时针(CCW)与顺时针(CW)旋转过程
结合AIA与EUVI-A的观测，研究人员重构了该日珥爆发过程中的三维结构，进一步清晰无疑地展示了上述反转过程，如图2所示。从6:16 UT (绿色)到6:26 UT (蓝色)，日珥逆时针旋转(如黄色箭头所标)，从6:26 UT (蓝色)到6:36 UT (白色)，日珥改为顺时针旋转(如红色箭头所指)。我们对其可能的反转机制做了初步讨论，不过仅凭有限观测数据难以给出最终结论，需要进一步的理论分析与数值模拟工作来探讨其物理机制。
需要指出的是，这是一个失败的爆发事件。也正是因为失败爆发，日珥主体得以长时间停留在内日冕从而使其旋转与反转过程被极紫外波段观测到。不过此类反转现象应该不只局限于失败爆发事件(如Thompson等2012)。因此，旋转反转应引起足够的重视，以便准确预测CME抵达地球附近时的磁场取向。同时可用于研究产生旋转的物理因素。
本项研究工作由宋红强、周振军、李乐平、程鑫、张捷、陈耀等人共同完成，发表于The Astrophysical Journal Letters。论文作者感谢国家自然科学基金和山东省自然科学基金等项目的资助。宋红强感谢Bernhard Kliem，Tibor Török和陈鹏飞等三位教授的有益讨论。
论文信息：The
Reversal of a Solar Prominence Rotation about Its Ascending Direction during a
Failed Eruption, Song et al., ApJL, 2018.论文链接：https://doi.org/10.3847/2041-8213/aade49
