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热通道结构为磁通量绳的观测证据
录入者:  |  时间:2015-07-01 09:22:38  |  作者:宋红强、陈耀  |  浏览次数:

日冕物质抛射(Coronal

Mass Ejection, CME)是太阳物理学家重点关注的爆发现象之一。现今,太阳物理学界已广泛认同CME是由磁通量绳(磁绳)爆发引起的。然而尚不确定磁绳对应于日冕中的什么结构。最近,张捷等人首次提出日冕中的热通道结构(温度可达1000万度)很可能是磁绳结构,但是由于尚无日冕磁场测量,所以一直无法对热通道结构的物理本质给予直接回答。如果可以对热通道结构在行星际空间中的对应物进行局地分析,将可能回答热通道结构的物理属性。

2012年7月12日一热通道结构爆发后被ACE飞船局地探测到,从而为我们回答其本质提供了一次极好的机会。本次事件伴随有一X1.4级的耀斑,其所在活动区(NOAA 11520)位于日面中央。然而由于STEREO与日地连线的夹角接近90度,所以对于STEREO来说是一个临边事件。AIA记录到了本次事件中爆发的热通道结构,如图1所示。观测显示,热通道结构在爆发前就已经存在(约5 MK),并且在爆发过程中继续被加热。由于高温,所以其无法被EUVI 195谱线观测到(如图2a,b),同时由于密度高于背景,其可以被COR1观测到,如图2c,d所示。这些均说明COR记录到的抛射体正是AIA观测到的热通道结构。COR2可以清楚观测到激波和热通道结构,以及两者之间的Sheath结构(图2e,f)。于是,可以预期如果本CME在局地数据中被观测到,那么激波和Sheath之后,应该是热通道结构在行星际空间中的对应物。

图3是ACE飞船局地观测的结果。在激波和Sheath区之后是一个磁云结构(即磁绳),说明热通道与磁云对应。另外,磁云内部中心Fe电荷态低,两端Fe电荷态高,与热通道爆发前就已经存在,并且在爆发过程中通过磁重联长大并被加热吻合。进一步佐证了热通道与磁云结构的对应关系。因此,本项研究结合遥感和局地数据分析为证明热通道是磁绳结构提供了强有力的观测支持。

该项研究结果由山东大学空间科学研究院联合美国乔治梅森大学、阿拉巴马大学、南京大学和中国科学技术大学等单位共同完成,已被The Astrophysical Journal Letters接收,将于近期发表。(H.Q. Song,

Y. Chen, J. Zhang, X. Cheng, B. Wang, Q. Hu, G. Li, and Y.M. Wang, Evidence of

the solar EUV hot channel as a magnetic flux rope from remote-sensing and

in-situ observations)。论文作者感谢中国973项目和中美两国国家自然科学基金的共同资助。

 

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