CME和CME之间的相互作用会直接影响CME传播的动力学过程,同时还会引起粒子加速与射电暴,影响空间天气。此前的研究集中于两个CME之间的相互作用,多个CME之间相互作用研究相对较少。我们分析了四个同源CME之间的相互作用。
2011年9月23日,LASCO在10个小时内观测到四个CME从活动区11303爆发,按时间先后顺序依次标号为CME1,CME2,CME3和CME4。四个CME均源自热通道(hot channel)磁绳爆发,在C2视场内均呈现三分量结构。
有趣的是CME2 (677 km/s)和CME4 (921 km/s)的传播速度分别快于CME1 (502 km/s)和CME3 (516 km/s)。因此CME2追上了CME1,CME4追上了CME3。原本CME3是追不上CME2的,但是由于CME4对CME3的加速作用及CME1对CME2的减速作用,使得CME3/CME4 (624 km/s)的运动速度快于CME1/CME2 (492 km/s)的运动速度。因此,CME3追上了CME2,使得四个CME在太阳附近(15个太阳半径内)就合并在一起。
在本次同源CME相互作用过程中,一个有趣的现象是CME4和CME2分别对CME3和CME1产生了明显的挤压作用。例如,CME3从一个近圆形变为扁圆型,纵横比在三小时内从1.1升为3.2。这意味着CME3的磁场强度由于挤压提高了两倍。这可以直观理解多重磁云更容易引起强地磁暴。不过CME4和CME2自己却没有明显形变,文中对此进行了简单讨论。
上述研究结果被The Astrophysical Journal接收,将于近期发表。论文作者感谢国家自然科学基金等项目的资助。