記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校地球和空間科學(xué)學(xué)院教授劉睿等人在太陽爆發(fā)活動的研究中取得重要進(jìn)展，觀測到磁繩結(jié)構(gòu)在爆發(fā)中形成的詳細(xì)過程，并揭示其內(nèi)部磁場的扭纏分布。相關(guān)成果論文近日在線發(fā)表于自然雜志子刊《自然·通訊》上。

太陽爆發(fā)是太陽日冕大氣中發(fā)生的持續(xù)時間短暫、規(guī)模巨大的能量釋放過程，其噴射的物質(zhì)和能量到達(dá)近地空間后，可引起地球磁層、電離層、中高層大氣等空間環(huán)境的強(qiáng)烈擾動，對當(dāng)今人類社會的所有技術(shù)系統(tǒng)都可能產(chǎn)生災(zāi)害性影響。磁繩由一組螺旋形的磁力線組成，是太陽爆發(fā)活動的核心結(jié)構(gòu)，也是探索太陽爆發(fā)物理機(jī)制的一把“金鑰匙”。然而，由于目前的觀測手段只能獲得太陽表面——光球的磁場，對磁繩的研究主要依賴于多波段遙感成像等間接手段，只有當(dāng)爆發(fā)的磁繩到達(dá)地球時，我們才能借助近地衛(wèi)星，一窺其“當(dāng)?shù)?rdquo;的磁場和等離子體結(jié)構(gòu)。

劉睿等人研究了磁繩的兩個共軛“足點(diǎn)”在太陽表面的演化：從耀斑帶遠(yuǎn)端的亮點(diǎn)向外擴(kuò)展為不規(guī)則的亮環(huán)，而亮環(huán)內(nèi)部的等離子體沿磁繩磁力線逃逸到行星際空間，導(dǎo)致亮環(huán)上方的日冕出現(xiàn)暗化的“空洞”——這一過程暗示磁繩在爆發(fā)過程中形成，使得測量磁繩的軸向磁通和環(huán)向磁通隨時間的演化成為可能，研究人員從而可推出磁繩內(nèi)部的磁場扭纏的分布，即內(nèi)部磁場高度扭纏，由內(nèi)向外扭纏度降低。這些結(jié)果在磁繩3天后到達(dá)地球時得到了近地衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)的支持。這一研究成果將為進(jìn)一步研究磁繩形成的物理機(jī)制提供新的思路和途徑。