太阳爆发活动对空间天气影响非常巨大,而太阳爆发的核心经常表现为流绳结构。但是流绳的形成机制仍然不很明确。因此,研究流绳结构的形成机制对理解太阳爆发和空间天气有着非常重要的科学意义。
结合美国太阳动力学天文台(SDO)和大熊湖天文台的古迪太阳望远镜(GST)的高质量多波段数据,我们从光球、色球和日冕多层次研究了一个小流绳的形成过程。这个事件发生在2018年8月24日,小流绳在活动区12719中心形成,上方被多簇活动区冕环覆盖。在事件源区,两个正磁极(P1和P2)连续的浮现,并表现为两个清楚的小黑子(A和B)。有意思的是,P2和黑子B缓慢的靠近P1和黑子A,表明着明显的磁流汇聚运动。在磁浮现和汇聚过程中,P1和P2先后与一个浮现中的微小负磁极(N3)相互作用,导致连续的磁流对消。结果,上方的冕环逐渐变得剪切,并最终形成一个扭缠的小流绳结构(图一)。小流绳结构形成的证据包括一个瞬现的反S形结构,一个热通道结构,以及同时包含红蓝移信号的扭缠暗条细丝结构。
图一:小流绳(红色箭头)的形成过程,其中黄色和白色箭头表示增亮,蓝色箭头表示冕环。
图二:小流绳形成过程的示意图。
所有的观测结果表明,这个小流绳结构的形成与周围磁流浮现、汇聚和对消活动有着非常紧密的关系。因此,我们提出了与磁流浮现、汇聚和对消相关的流绳形成机制(图二)。本工作由山东大学空间科学研究院郑瑞生、陈耀、王冰、宋红强和美国大熊湖天文台曹文达共同完成,该研究结果:Formation of a tiny flux rope in the center of an active region driven by magnetic flux emergence, convergence, and cancellation已经被天文和天体物理杂志(Astronomy & Astrophysics)接收,将于近期正式发表,全文链接:http://arxiv.org/abs/2009.04082,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。