云南天文臺在太陽雙層暗條形成方面取得研究進(jìn)展
近期,中國科學(xué)院云南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地碩士研究生張巖和閆曉理研究員等人在雙層暗條形成過程研究方面取得進(jìn)展。該研究成果于近期發(fā)表在《天體物理學(xué)雜志》(The Astrophysical Journal)上。
太陽暗條是被磁場束縛的低溫、高密度日冕等離子體團(tuán),暗條的溫度比周圍日冕溫度低100倍,密度比周圍日冕高100倍。在太陽邊緣被觀測到時表現(xiàn)為明亮的結(jié)構(gòu)被稱為日珥,在日面被觀測到時表現(xiàn)為暗的結(jié)構(gòu)被稱為暗條。雙層暗條作為一種特殊的暗條結(jié)構(gòu),指的是在同一磁場極性反轉(zhuǎn)線上方垂直存在的兩個相互分離的兩個暗條。雙層暗條被認(rèn)為有兩種可能的磁場結(jié)構(gòu),一種是雙層磁繩結(jié)構(gòu),另一種是下層為剪切磁拱、上層為磁繩結(jié)構(gòu)。并且雙層暗條的形成過程也存在爭議,一種觀點(diǎn)認(rèn)為雙層暗條可以由一個暗條發(fā)生內(nèi)部磁重聯(lián)分裂成兩條,另一種觀點(diǎn)認(rèn)為在本來存在的暗條下方浮現(xiàn)出一個新的暗條從而形成雙層暗條。
利用太陽動力學(xué)天文臺(SDO)上AIA(Atmospheric Imaging Assembly)的多波段極紫外圖像數(shù)據(jù)和HMI的連續(xù)譜以及磁場數(shù)據(jù),結(jié)合太陽全球振蕩監(jiān)測網(wǎng) (The Global Oscillation Network Group)的Hα數(shù)據(jù),研究人員對發(fā)生在2017年7月8日到14日的活動區(qū)NOAA 12665進(jìn)行了詳細(xì)的研究。發(fā)現(xiàn)磁場的剪切運(yùn)動和暗條足點(diǎn)附近相反極性磁場的匯聚運(yùn)動使相反極性的暗條足點(diǎn)發(fā)生磁重聯(lián)形成更大的暗條。黑子旋轉(zhuǎn)、暗條負(fù)極足點(diǎn)磁場的相反運(yùn)動和暗條內(nèi)部磁重聯(lián)會導(dǎo)致暗條分裂形成雙層暗條的結(jié)構(gòu)。并且暗條內(nèi)部磁重聯(lián)可以加快暗條的分離速度。同時研究人員利用非線性無力場外推方法得到了雙層暗條的磁場結(jié)構(gòu),與觀測的結(jié)果非常一致。
該研究成果受到國家自然科學(xué)基金項目、云南省杰出青年基金項目和云南省太陽物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等項目的資助。
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圖1.非線性無力場外推得到的雙層暗條的磁場結(jié)構(gòu)