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由拱状暗条系统解缠运动导致的暗条细丝与日冕环间磁重联事件
录入者:  |  时间:2018-01-23 12:02:22  |  作者:黄正化  |  浏览次数:


由拱状暗条系统解缠运动导致的暗条细丝与日冕环间磁重联事件:高温冕环物质填充和加热的可能机制之一

磁重联是磁化等离子体中磁能转化为等离子体热能和动能的最有效方式之一。磁重联也被认为是太阳大气中发生各种活动现象的可能物理机制之一,并被很多观测所证实。我们有幸在2016年9月份获得了云南天文台下属抚仙湖太阳天文台(FSO)一米新真空太阳望远镜(NVST)为期一周的观测时间,期间,我们观测到了一个浮现太阳活动区中的小尺度活动事件。结合NASA太阳观测卫星SDO的多波段成像和磁场数据,我们发现该活动事件是发生在暗条细丝与日冕环间的磁重联事件。NVST的高空间分辨率数据揭示了该事件的驱动来自于一个拱状暗条系统(Arch Filament system,简称AFS)的解缠运动。如图1所示,AFS的解缠运动分为其西侧(图示右侧)部分的南向运动伴随着东侧(图示左侧)部分的北向运动。其中北向运动的暗条细丝与日冕环发生重联,形成新的较大尺度日冕环和更小尺度的磁环。如图2所示,重联过程的伴随现象包括日冕图像中被暗条细丝物质填充并加热后的更大尺度日冕环以及在Hα红翼清晰观测到的疑似电流片对应物和重联后磁环结构。由于重联过程发生在暗条细丝与日冕环之间,暗条细丝内高密度等离子体可能使得新形成的磁通量管内存在较大的压强差,使得等离子体在重联位置被加热后向新磁流管的足点运动,且这种运动在SDO的日冕图像中被观测到。这些观测表明拱状暗条系统解缠运动是太阳大气中磁重联现象发生的驱动之一,拱状暗条系统的暗条细丝与日冕环间的重联能够将暗条等离子体加热并填充到新形成的更大尺度日冕中。这些结果为日冕的磁重联加热机制的研究提供了新的观测事实。

该研究工作已经被天体物理学快报(ApJL)接受发表,将于近期正式发表。ADS链接:http://adsabs.harvard.edu/abs/2018arXiv180105983H

该研究工作由山东大学(威海)空间科学研究院的黄正化、牟超洲、付辉、李波、夏利东和云南天文台的邓林华共同合作完成。感谢国家自然科学基金委和山东大学(威海)青年学者未来计划对该研究工作的资助。感谢抚仙湖太阳观测基地工作人员和观测员在科学观测期间提供的协助。


图1:导致磁重联事件发生的拱形暗条系统(其两侧足点位置以白色中括号大致标示)的解缠运动。其解缠运动包括西侧(图示右侧)部分的南向运动(a-c)伴随着东侧(图示左侧)部分的北向运动(e-g)。这两种运动沿着图中箭头方向进行,其时空切片图在(d)和(h)中分别给出。其中北向运动为磁重联事件提供了入流速度(h)。

图2:NVST和SDO观测到的磁重联发生过程(a-c),以及该过程的简化卡通图(d)。磁重联过程发生在北向运动的暗条细丝(a1中蓝线标示)与日冕环(b1中紫线标示)之间。重联过程的伴随现象包括日冕图像中被暗条细丝物质填充并加热后的更大尺度日冕环(b3)以及在Hα红翼观测到的疑似电流片对应物(c2)以及重联后磁环结构(c3)。

 

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