热通道结构的首次局地探测

近日，山东大学空间科学研究院(宋红强、陈耀)联合美国乔治梅森大学(张捷)、阿拉巴马大学(李刚)、南京大学(程鑫)和中国科学技术大学(汪毓明)共同完成的一项研究结果(First taste of hot channel in interplanetary space)被美国The Astrophysical Journal接收，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共同资助。

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。内日冕的多种结构被认为是磁绳在日冕中存在的表现，如暗条、冕穴、Sigmoid结构和热通道结构等。然而，由于缺乏可靠的日冕磁场测量方法，人们始终无法从观测上直接验证上述结构是否真是磁绳结构。因此，人们期望通过检测这些结构在行星际空间中的对应物来进一步研究它们的本质和物理属性。

在本项研究工作中，科研人员首先观测到位于太阳西北侧的临边活动区(NOAA 11402)在2012年1月27日有一例明显的热通道结构爆发事件，如Figure 2所示。这一爆发事件产生了一X1.7级别的耀斑和一线性速度高达2500 km/s的CME。之后，科研人员注意到此CME可以被STEREO-A搭载的COR1&2和HI1&2全程追踪其在日冕与行星际空间中的传播过程，直至被STEREO-A飞船局地探测到。观测数据显示，这一ICME最大的特征是其内嵌了一高温结构(~1.5 MK)，远高于背景太阳风和一般ICME的温度，如Figure 5中区域4所示。经过对双向流电子通量分布、温度、磁场、密度及压强等各物理量的严格分析，研究人员最终确认这一高温结构正是内日冕爆发的热通道结构在1 AU处的对应物。初步分析显示，此高温结构具备一定的磁绳特征。此外，研究人员经过分析后认为，位于CME前方的CIR结构有效抑止了热通道结构的绝热膨胀，从而使其得以保持高温至1 AU处。