研究进展：冕流的内禀不稳定性

日前,空间天气物理与探测研究中心研究团组在冕流物理特性的研究方面取得进展。

冕流是日冕中比背景亮的大尺度延伸结构，经常位于太阳活动区和日珥的上方,图一给出一个含有冕流结构的日冕白光照片。近期利用太阳和日球观测台(SOHO：http://sohowww.nascom.nasa.gov/)搭载的科学仪器广角日冕仪(LASCO)观测数据的研究发现，在宁静冕流上方存在不断向外流出的小尺度的等离子体团结构(plasma blobs)。这些等离子体团表现为拉长的沿径向向外流动的结构，刚产生时长度大约为1个太阳半径，宽度约为0.1个太阳半径，其密度比背景略高，在无太阳活动现象时，发生频次大约为每天4-5次左右。

图一、SOHO/LASCO观测到的日冕照片，外面黑圈为日冕仪的挡板，直径为２个太阳半径；圈内为SOHO/EIT在EUV波段(195埃)拍摄的太阳照片。

该研究团组利用自主构建的太阳风-冕流磁流体力学数值模型，发现冕流结构存在一不稳定性过程，正是该不稳定性过程导致在冕流的尖点处不断向外有规律地溢出等离子体团结构。研究结果已被美国天体物理学杂志(the Astrophysical Journal)接受，并将于近期发表。作者认为，产生这些等离子体团结构的不稳定性过程分成两个阶段。第一个阶段是冕流尖点邻域磁力线逐渐延伸的过程。这是由于该区域磁场非常之弱，无法约束高温的日冕等离子体，使得等离子体可透过狭窄的尖点区域携带着磁力线向外延伸。第二个阶段是KH腊肠模不稳定性的激发和非线性发展的过程。透过尖点邻域向外延伸的等离子体，流速较慢，进入太阳风区域之后便造成了闭场和开场区域流体之间的速度剪切，在速度剪切足够大时，可激发KH腊肠模不稳定性; 该不稳定性的持续发展，可造成延伸磁力线的中部区域不断收缩，直至驱动磁场重联，形成观测到的等离子团结构。计算得出的等离子团结构的密度和速度特性，甚至每天产生的频次都基本与LASCO的观测结果吻合。由于整个blob形成的物理过程源自与冕流禀属的尖点结构特征，因此被定义为冕流的内禀不稳定性过程（Intrinsic Instability of Coronal Streamers）。

该工作由我中心成员与我校客座教授/英国Aberystwyth大学的李醒博士合作完成，得到国家自然科学基金和科技部“973”项目的资助。

图二，一典型blob结构形成的全过程，详见正文。