EUV波是太阳上的一种壮观的扰动,有‘太阳海啸’之称。有学者提出部分EUV波的慢分量是CME在EUV波段的对应部分,也有文章表明EUV本身就携带着信息,比如等离子体参数,日冕磁场强度等,可以为冕震学提供支持。另外,EUV波还和粒子加速、日冕加热等有关。可以说EUV波在一次爆发事件中扮演着多个角色,而它的产生往往伴随着爆发现象发生,比如暗条爆发、喷流爆发等,细心的研究人员发现,爆发并不是产生EUV波的决定性因素,由爆发导致的日冕环的膨胀才是产生EUV波的关键。由于具有高爆发能量的暗条以及一些猛烈的喷流会在短时间内冲破日冕环,暗条或喷流与环的相互作用过程并不清晰。但是,一些能量较低的喷流,不会打开日冕环,也会产生EUV波,这给我们机会探索爆发核与环的具体相互作用,从而推断波的产生位置。在这个工作中,我们选取3个低能量的喷流波事件,不伴随CME的产生(即日冕环没有被打开),展示了可能的喷流产生的原因,喷流与环的相互作用以及波的产生位置。这三个喷流都是从源区喷出,沿着日冕环向另一端运动,称靠近喷流产生的一端为近端,另一端为远端,有意思的是三个喷流虽然都是从近端喷出,但是波却分别产生在环顶,远端和近端。更精确地,应用图像切片的方法确定了波只产生在环顶,远端和近端,别的部分没有波的产生(事件的详细过程可查看文章)。
基于以上观测现象,我们注意到日冕环扎根的磁场强度有明显差异(图1黄框所选部分)。经过测量环足点处的平均磁流量(图1右侧),发现产生于环顶的波(粉色虚线),两端磁场强度相近,产生于远端的波,远端的磁场强度较弱,产生于近端的波,近端的磁场强度较弱。我们猜测可能是波产生于日冕环上磁场最弱的部分,这一点在PFSS方法中得到了证实,将日冕环的磁场强度分布可视化后(color bar颜色对应不同磁场强度),波的产生位置与磁场最弱部分一致(环上粉色曲线;磁场最弱部分:0-3Gauss)。基于以上研究,我们提出更为详细的喷流驱动的波的产生机制:一般来说,喷流沿着日冕环运动,因为它的能量不足以摆脱日冕环的束缚,但是它在寻找环上最薄弱的位置,一旦找到,它将更强烈地作用于那里,于是波产生在那里。
该工作由山东大学空间科学研究院与中科院太阳活动重点实验室合作完成,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。(https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/ac61db)
图1 :波的产生位置(粉色虚线),日冕环(带颜色实线,颜色对应磁场强度),环上磁场最弱的点(绿色X符号),环上磁场最弱部分(0-3Gauss;粉色曲线)