冕流爆裂(SBO; streamer blowout)日冕物质抛射(CME)代表一类特别的CME,主要观测特征为冕流的逐步膨胀和包含流绳(flux rope)结构的缓慢CME。有一种特殊的SBO-CME,它们起源于冕流侧翼,与冕流磁拱下方的磁场拓扑结构有关,经常是三个并排的低磁拱。然而,由于观测资料的限制,这种特殊SBO-CME的触发机制仍然难以确认。
利用SDO的高时空分辨率观测资料,我们研究了一个与极区暗条爆发相关的SBO-CME。这个暗条位于冕流的侧翼,受扰动后开始缓慢的上升。在上升过程中,暗条从极区朝着赤道方向运动,并伴随有翻转和加速运动。有意思的是,暗条磁场和下方冕环缓慢(约1.8km/s)相互靠近,在交界面附近出现持续增亮,而且包裹着暗条的流绳平滑底部演化为凹陷形状,这些都表明暗条磁场与周围背景磁场发生了外部磁重联。另一方面,暗条爆发过程中出现的Y形结构则意味着暗条尾部磁场拉伸导致的内部磁重联。
根据这些清晰的重联观测信号,我们提出起源于冕流侧翼的SBO-CME的触发机制(如下图所示)。爆发前(a),在冕流的开场(红线和绿线)和磁拱(蓝色环)下方,有三个并排的较低磁拱:最南边的橙色磁拱,中间的灰色磁拱,以及最北边与暗条磁场相关的粉色磁拱。三个低磁拱横跨在三条中性线(黄色点线)上,两侧极性如正负号所示,在低磁拱的上方存在着相关磁分界面(黑色点线)和磁零点(红圈)。暗条上升过程中(b),受冕流磁场引导,粉色磁拱向赤道方向运动并与最南边的橙色磁拱发生外部磁重联(红色叉号);另外,不断拉伸的暗条尾部磁场发生内部磁重联(绿色叉号)。重联发生后(c),产生了爆发后环(绿色环)、爆发核心磁场(粉色闭合环)、以及新的中间低磁拱(红色环)。
本工作由山东大学空间科学研究院郑瑞生、陈耀和王冰完成,该研究结果:The initiation of a solar streamer blowout coronal mass ejection arising from the streamer flank已经被天体物理学快报(Astrophysical Journal Letters)接收,将于近期正式发表,全文链接: http://arxiv.org/abs/2007.00896。作者感谢国家自然科学基金和山东大学齐鲁青年学者基金的支持。