太阳爆发是太阳系中最剧烈的活动现象。15日,记者从中科院云南天文台获悉,该台研究人员基于太阳爆发灾变标准模型,发现了磁绳在远离太阳表面依然被强烈地加热的现象,以及日冕物质抛射周围相关的波状结构,这为日冕物质抛射研究提供了更深入的理论解释。国际权威天文学期刊《天体物理学杂志》近日发表了这一重要成果。
此前的观测发现,磁重联过程中,磁绳在爆发后背离太阳的演化过程中依然被强烈地加热,但究竟是什么机制在主导仍是未解之谜。
云南天文台叶景博士及其合作者发现,利用2.5维高分辨率的磁流体动力学模拟,加入更真实的热传导过程重联出流中的磁流体动力学湍流,可持续把日冕物质抛射底部的等离子体加热到更高温度,并提供了相当大的能量。在热传导和慢模激波共同作用下,形成了复杂的日冕物质抛射泡的观测特征。
同时,他们还发现日冕物质抛射底部的湍流,一定程度上会被终止激波增强。虽然底部的终止激波的压缩率有时超过理论上的绝热极限值,但其多波段图像依然难以被太阳动力天文台准确探测到。
而在磁绳上升过程中,尾部持续产生周期性波列,其产生机制跟抛射底部不断形成的倒阴叉结构有关。结果表明,湍流是产生日冕物质抛射周围的强波列结构及其周期性的重要来源。
虽然研究组模拟底部致密热等离子结构仍还被太阳动力天文台的太阳大气成像仪观测证实,但有可能在许多X级耀斑相关的快日冕物质抛射事件中,可用紫外日冕分光仪观测数据探测到。如在2002年4月21日的事件中,有观测发现在磁绳底部有铁13谱线响应,这可能与湍流加热相关。(赵汉斌 陈艳)