日冕流绳(FR;flux rope)是被定义为一组/多组磁力线环绕中心轴至少一周的磁结构。在极紫外(EUV)或者软x射线波段,可以表现为热通道(hot channel)或者S-形结构(sigmoid),代表着热等离子体追溯螺旋磁力线。在标准流绳爆发模型中,上升的流绳会拉伸上覆磁力线,使得反平行的磁力线相互靠近,形成电流片发生磁重联,底部产生耀斑环加速流绳爆发形成日冕物质抛射(CME)。混合爆发是指短时间内,位置靠近的多个流绳相继爆发,混合产生一个CME,一个耀斑,但其中的多次爆发与单个耀斑和/或单个CME的关系还不清楚。
利用高质量观测数据,我们分析了一个特殊的双流绳(FR1和FR2)混合爆发,发现相应耀斑在低温EUV波段显示双峰结构,相应CME具有双核结构。根据观测结果,我们提出耀斑的低温EUV双峰结构和CME双核源于双流绳的两次爆发,但爆发时间间隔太短导致软X射线的耀斑单峰结构,后爆发的FR2由于速度缓慢而无法与之前爆发的FR1融合。三维卡通图从俯视(a-d)和侧视(e-f)角度展示了可能的爆发机制:爆发前(a和e),FR1(红绳)位置较低,FR2(粉绳)位置偏高,附近冕环L1(青线)位于活动区的东边缘。FR1爆发(b和f),弹开了L1,并且拉伸了上覆冕环L2(蓝线),在低处发生磁重联(红色阴影);紧接着FR2开始上升,并与爆发中的FR1发生碰撞(绿箭头)。碰撞导致FR2运动方向改变以及运动速度变缓。FR2成功爆发后(c和g),拉伸上覆冕环L3(黄线),从而在较高处形成电流片并发生磁重联(粉色阴影)。与此同时,之前被弹开的L1又振荡回来,与FR2外围的冕环发生外部磁重联(红星)。结果(d和h),外部磁重联产生高处准静止的冕环L4(绿线)以及低处的冕环L5(橘线)。另外,双流绳爆发产生了两组耀斑环(红拱和粉拱)。
本工作由山东大学空间科学研究院郑瑞生、张良、王冰等人与中科院太阳活动重点实验室陈华东合作完成,该研究结果:Compound eruptions of twin flux ropes in a solar active region 被Astrophysical Journal Letters接收,将于近期正式发表,全文链接:http://arxiv.org/abs/2111.00713。作者感谢国家自然科学基金、中科院太阳活动重点实验室开放课题和山东大学齐鲁青年学者基金的支持。
三维卡通图