日冕物质抛射(Coronal Mass Ejection, CME)是太阳大气中最为剧烈的爆发现象之一，也是灾难性空间天气的一个重要源头。现有CME模型大都认为磁通量绳(以下简称“磁绳”)的爆发产生了CME，因此研究磁绳的产生机制与爆发过程将帮助我们理解CME的爆发机制及其早期演化过程，进而推动对其进行有效的预报。

在磁绳研究领域中，一个重要的问题是磁绳何时产生，即磁绳在爆发前就已经存在还是在爆发过程中才得以形成。由于宁静区日珥/暗条的存在暗示着磁绳的存在，因此对于宁静区日珥/暗条爆发而言，一般认为磁绳在爆发前就已经存在。但是对于源自活动区的CME事件，这个问题还没有确切答案。多数CME模型支持磁绳在爆发前便已经存在。例如，有关磁绳的解析模型显示爆发前半圆形磁绳可以存在于日冕之中，并将其两个足点扎根于光球。由于极向磁通量的注入触发了磁绳的爆发；也有研究人员认为磁绳是由于Torus不稳定性而爆发的。与之相反，一些模型(如磁拱剪切、breakout等)认为磁绳在爆发前并不存在，而是在爆发过程中由剪切的磁拱通过磁场重联形成的。可见，搞清楚磁绳形成的时间是我们理解磁绳/CME爆发机制的一个关键问题。

就观测而言，由于活动区磁场很强，所以磁绳即便在爆发前就已经存在，其直径往往很小，且存在高度很低。另外由于活动区比宁静区的阿尔芬速度更高，所以活动区的磁绳爆发时其演化过程会很快。这就要求我们必须借助高空间和高时间分辨率的数据，才可能观测到活动区磁绳在爆发中的产生过程。

2013年11月21日，一次太阳爆发事件为我们提供了一个得以观测爆发中磁绳形成过程的机会。本次CME爆发源区是NOAA 11893，伴随有一个M1.2级的软X射线耀斑，图1展示了磁绳结构(表现为Hot Blob, HB)在爆发过程中从无到有的具体过程。可以看到在耀斑开始(10:52)前，只能在AIA 131波段(相应温度10 MK)清楚观测到底部的冕环，上部的冕环需用红色点线标示出来以帮助读者识别(图1b)。耀斑开始后，冕环被磁场重联加热，温度迅速升高，所以在131波段开始可以清楚观测到上部冕环(图1c)。随着耀斑重联的继续，冕环温度进一步升高，我们观测到冕环开始向外膨胀，将其外围的磁力线向上顶起(图1d,e中的黄色点线所示)。期间，冕环下方不断升起的新冕环(图1c,d,e中黄色箭头所指)也应对冕环的抬升起到了一定的推动作用。之后，冕环顶点下方两侧的磁力线开始向内汇聚(图1f,g,h红色箭头所指)，由于磁力线方向相反而形成电流片，最终导致第二次磁场重联的发生，使得HB结构得以与母体分离(图1i)，爆发出去，驱动CME的产生。可见在本次事件中，一共有两次磁场重联过程。第一次重联产生了M1.2级的耀斑，并驱使冕环开始上升。第二次重联对于HB的最终产生与CME的形成至关重要。据我们所知，这是首次观测到爆发过程中磁绳的形成过程。

图1 Hot Blob形成过程观测。a,GOES软X射线流量，其中的8条竖线标出了下方八幅图对应的时间；b-i,AIA 131埃波段观测结果。

此外，我们还研究了HB结构的动力学过程，分析得出此HB结构成功驱动了一CME的产生。

本研究结果由山东大学(宋红强、陈耀)联合美国乔治梅森大学(Jie Zhang)和南京大学(程鑫)共同完成，已被Astrophysical Journal Letters接收(Direct Observations of Magnetic Flux RopeFormation during A Solar Coronal Mass Ejection)，将于近期发表。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资助。