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科學(xué)家揭示新浮磁場引發(fā)太陽爆發(fā)的關(guān)鍵條件
2025年01月02日 16:13:30
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：3762
研究團隊利用二維磁場模型，分析了新浮磁場和暗條的相互作用，重點揭示了新浮磁場的極性、位置和強度對暗條穩(wěn)定性的影響。
太陽爆發(fā)，也稱為太陽風暴，是空間災(zāi)害性天氣的擾動源，對航空航天、通訊導(dǎo)航等高科技活動帶來潛在的影響。太陽爆發(fā)的能量來源于磁場，而爆發(fā)源區(qū)的核心磁場結(jié)構(gòu)是磁繩。磁繩在特定的條件下是不穩(wěn)定的，可以觸發(fā)太陽爆發(fā)。然而，何種條件下的新浮磁場能夠引起爆發(fā)一直是科學(xué)家們關(guān)注的焦點和爭議點。
近日，中國科學(xué)院云南天文臺研究員林雋團隊聯(lián)合哈佛-史密松天體物理中心博士沈呈彩團隊，通過理論分析提出了“暗條通道”函數(shù)C，以判斷新浮磁場能否引發(fā)太陽暗條失去平衡，為預(yù)測太陽爆發(fā)提供了新的理論依據(jù)。
研究團隊利用二維磁場模型，分析了新浮磁場和暗條的相互作用，重點揭示了新浮磁場的極性、位置和強度對暗條穩(wěn)定性的影響。他們定義了一個“暗條通道”函數(shù)C，將光球以下區(qū)域劃分為三個部分：暗條通道內(nèi)(C<0)、通道邊界(C=0)和通道外(C>0)。研究表明，新浮磁場的位置和極性對暗條的早期運動趨勢起決定性作用。在通道內(nèi)，當新浮磁場與背景磁場的極性相反時，暗條會向上運動；極性相同時則向下運動。通道邊界的新浮磁場不會引發(fā)暗條的豎直運動，而通道外的新浮磁場表現(xiàn)出與通道內(nèi)相反的運動趨勢。
這一發(fā)現(xiàn)為理解太陽爆發(fā)的物理機制提供了新的視角。通過引入暗條通道函數(shù)C，研究人員可以在系統(tǒng)演化的初期，即根據(jù)C的取值預(yù)測系統(tǒng)的演化趨勢、災(zāi)變是否發(fā)生，甚至因災(zāi)變失去平衡之后產(chǎn)生的日冕物質(zhì)拋射(CME)的運動方向。這一方法大大提高了我們對太陽爆發(fā)事件的預(yù)測能力。
此外，云南天文臺的研究人員也利用一米新真空太陽望遠鏡捕捉到了新浮現(xiàn)磁場導(dǎo)致暗條爆發(fā)和暗條形成的完整過程。他們發(fā)現(xiàn)，新浮現(xiàn)的磁場與暗條上方的磁環(huán)發(fā)生了多次的相互作用，這些相互作用一方面致使暗條系統(tǒng)失去平衡并最終觸發(fā)其爆發(fā)形成日冕物質(zhì)拋射，另一方面還導(dǎo)致了一個熱通道結(jié)構(gòu)的形成。這一觀測結(jié)果進一步支持了理論研究的結(jié)論，揭示了新浮磁場觸發(fā)暗條爆發(fā)的詳細物理過程。
綜上所述，科學(xué)家們在揭示新浮磁場引發(fā)太陽爆發(fā)的關(guān)鍵條件方面取得了重要進展。這些研究成果不僅為我們理解太陽活動的物理機制提供了新的視角，也為預(yù)測和防范太陽風暴對地球的影響提供了重要的理論依據(jù)。
相關(guān)研究成果Theoretical Studies on the Evolution of Solar Filaments in Response to New Emerging Flux于近日發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志快報》(The Astrophysical Journal Letters)上。
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