空间科学攀登团队利用美国夏威夷莫纳罗亚太阳天文台的观测数据在日冕物质抛射(CME)三分量结构研究方面取得新进展，有力验证了团队成员宋红强关于CME三分量结构的新观点。研究成果以“The Structure of Coronal Mass Ejections Recorded by the K-Coronagraph at Mauna Loa Solar Observatory”为题于7月25日发表在《天体物理学杂志快报》上。宋红强教授为论文第一作者和通讯作者，合作者包括山东大学教授夏利东、陈耀，南京大学教授程鑫，国家天文台副研究员李乐平，中山大学副教授周振军。论文匿名评审专家在评审意见中6次使用“important”和“new”评价该工作。

图1. 三分量CME(取自Song et al. 2017)

  人们研究小到分子、原子，大到星系、宇宙，认清它们的结构极为重要。CME作为太阳大气中最剧烈的一种爆发现象，认清其结构同样必须且重要。星载白光日冕仪1980年首次观测到具有三分量结构的CME。所谓三分量是指CME的亮前沿、暗腔和亮核等三个部分，如图1所示，图中白色弧线代表太阳边缘。

  多年来的观测显示只有大约30%的CME呈现三分量结构，但是它却被学术界认为是CME的代表性结构。由于认识结构本身极其重要，几十年前太阳物理学家已经对CME三分量的本质进行了研究并做出了解释：亮前沿源自背景等离子体沿磁绳堆积、暗腔对应磁绳、亮核对应日珥。这一传统观点已经写入太阳物理相关教材中。

  宋红强对上述关于CME三分量结构本质的传统观点提出质疑，并通过系列研究(Song et al. 2017, 2019a, 2019b, 2022, 2023a)提出了关于三分量本质的新观点。新观点认为在CME爆发初期，亮核对应于磁绳结构、亮前沿对应于背景等离子体沿冕环的堆积，而两者之间的低密度区对应于暗腔。新观点还指出CME暗腔结构可在传播过程中消失，进而解释为何多数CME在高日冕未呈现三分量特征。

图2. 事件举例(取自Song et al. 2023b)。极紫外波段观测到本事件中的磁绳爆发(a)，本事件中CME在K-COR视场内呈现三分量结构(b)，在C2视场内呈现非三分量结构(c)。

  上述新观点预言所有普通CME应都有三分量结构，这与之前研究给出的仅30%CME有三分量结构的结论不符。团队认为这很可能是由于之前研究所用日冕仪大都无法观测低日冕区域（即2Rs（太阳半径)以内）所致。例如LASCO-C2的视场范围为2-6Rs。因此，宋红强等认真分析了美国夏威夷莫纳罗亚太阳天文台白光日冕仪K-COR(其视场范围为1.05-3 Rs)近10年的观测数据，发现近乎100%的临边普通CME在低日冕都具有三分量结构，与上述预言一致；而在高日冕即C2视场内则只有30-40%的CME呈现三分量结构，与此前结论一致。图2展示了一个例子，（b）和（c）中白色弧线代表太阳边缘。

上述研究结果有力验证了宋红强关于CME三分量结构本质的新观点，为全面理解太阳爆发又向前迈进了一步。本项研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金和鸿鹄专项等项目的资助。

论文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ace422