CME源自磁绳爆发,而统计显示1AU处只有大约三分之一的ICME表现出磁绳特征,即磁云。为什么多数ICME没有磁绳特征呢?一种解释是CME在传播过程中与其它大尺度结构之间的相互作用破坏了其原有的磁绳结构,即这些ICME在1AU处已没有磁绳;另一种解释是飞船没有从ICME的中心部位穿越它,所以没有探测到典型的磁绳特征,即这些ICME在1AU处有磁绳结构。图1(a)表示飞船沿着磁绳的腿部穿行,图1(b)表示飞船虽然不是沿着磁绳腿部穿行,但是通过磁绳时其轨迹距离磁绳中心较远。这两种情形均可导致探测不到ICME的磁绳特征。
无论是上述哪种情形,都会导致非磁云的鞘区比磁云的鞘区尺度要大,但两者本身的大小则不一定。从统计上说,如是图1(a)这种情形,磁云与非磁云孰大孰小取决于磁绳在1AU处的直径以及飞船在磁绳腿部的运行轨迹;如是图1(b)这种情形,则非磁云应该比磁云小。
我们通过统计分析1995-2015年间1AU处磁云与非磁云对应的鞘区尺度和它们本身尺度的大小,得到两个结果:(1) 第23和24太阳活动周非磁云的鞘区均明显大于磁云的鞘区;(2)两个活动周的非磁云本身尺度大小相当,其明显小于23周的磁云,却明显大于24周的磁云。结果(1)支持非磁云现象对应飞船边缘穿越ICME,而结果(2)说明当观测到非磁云时,飞船大多应该正在沿着ICME的腿部穿行。
上述研究结果已被美国《天体物理学杂志快报》接收(论文题目:Do All Interplanetary Coronal Mass Ejections Have A Magnetic Flux Rope Structure Near 1 AU?),将于近期发表。本项研究工作得到国家和山东省自然科学基金的资助。作者特别感谢中国科学技术大学迟雨田、申成龙、汪毓明等老师提供的在线ICME catalog。
论文链接:http://arxiv.org/abs/2009.05212