天文学家在磁重联研究方面取得重要进展

中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测与研究基地在磁重联的精细物理过程研究方面取得重要进展,研究人员首次在太阳耀斑中发现具有扭缠结构磁岛形成的快速磁重联。 硏究团队包括:中国科学院云南天文台,哈尔滨工业大学(深圳),德国波茨坦大学,英国圣德鲁安斯大学,中国科学院国家天文台和中国科学院国家空间科学中心等单位的学者。

【图、文:节录自中国科学院云南天文台2022年2月7日新闻公布】研究全文刊登在2022年2月2日出版的《自然-通讯》期刊 标题是:Fast plasmoid-mediated reconnection in a solar flare

磁重联,是两组具有反向分量的磁力线相互靠近并重新连接的物理过程。 在这一过程中,磁力线会在电流片处湮灭(磁耗散区),使磁能转化为等离子体的动能、热能、辐射能等。 磁重联是宇宙中普遍存在的等离子体中一种基本的磁能快速释放过程,在天体物理、太空物理和实验室等离子体物理中扮演着极为重要的角色。

研究人员主要利用云南天文台抚仙湖太阳观测站一米新真空太阳望远镜的高时间和高分辨率数据,结合美国太阳动力学天文台的多波段观测,日本日出号极紫外线摄谱仪以及美国拉马第高能太阳光谱成像探测器(Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager)卫星、 美国地球同步运行环境卫星(Geostationary Operational Environmental satellite)的X射线数据,并使用高精度数值模拟,详细研究发生在2014年2月2日活动区11967中的具有缠绕磁场结构的暗条和扎根在周围色球纤维的磁环之间的磁重联过程。

在此次事件中,一米新真空望远镜观测到至今为止最完整的磁重联特征。 日出号极紫外线摄谱仪光谱数据也揭露重联电流片中有非常强的非热辐射。 高分辨率的极紫外观测发现大量等离子团(磁岛)在重联电流片中形成。 他们进一步通过数据驱动的高分辨率数值模拟,重现电流片中磁岛的形成过程,并证实磁岛是具有强缠绕结构的小磁绳。

研究揭开太阳耀斑中快速磁重联的精细物理过程,进一步加深对磁重联这一基本物理过程的认识,对研究太阳活动的物理特性和活动规律具有重要意义,也为研究其它天体(类太阳恒星、中子星、黑洞等)的耀发现象和高能辐射、太空物理以及实验室等离子体物理中的磁能耗散提供重要的参考。

【图、文:节录自中国科学院云南天文台2022年2月7日新闻公布】研究全文刊登在2022年2月2日出版的《自然-通讯》期刊 标题是:Fast plasmoid-mediated reconnection in a solar flare

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

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