【資料圖】

中國科學(xué)院云南天文臺(tái)撫仙湖太陽觀測(cè)和研究基地的研究人員，清晰地觀測(cè)到一個(gè)太陽暗條被新浮現(xiàn)磁系統(tǒng)分裂并由磁重聯(lián)導(dǎo)致暗條重新合并。相關(guān)研究成果于近期發(fā)表在國際天文學(xué)雜志《天體物理學(xué)報(bào)》（The Astrophysical Journal）上。該項(xiàng)工作由云南天文臺(tái)薛志科青年研究員和閆曉理研究員等人共同合作完成。

太陽暗條是由磁場(chǎng)支撐，懸浮在日冕中的高密低溫等離子體，人們普遍認(rèn)為暗條物質(zhì)來自色球?qū)?，但到目前為止，還不清楚暗條物質(zhì)是通過何種方式被輸送到日冕層和支撐暗條物質(zhì)的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)是什么樣子等問題，而暗條下方的磁極剪切和匯聚運(yùn)動(dòng)在暗條形成過程中往往被觀測(cè)到，這可能暗示著磁重聯(lián)對(duì)暗條形成起到非常重要的作用。

磁重聯(lián)是由兩組方向相反的磁力線相互靠近并重新連接的物理過程，同時(shí)伴隨大量磁能被快速釋放。太陽是研究磁重聯(lián)的極佳載體，這是由于太陽爆發(fā)事件幾乎都和磁重聯(lián)有一定聯(lián)系，但受觀測(cè)設(shè)備的限制，目前對(duì)磁重聯(lián)的觀測(cè)研究還非常少。

薛志科等人主要利用云南天文臺(tái)撫仙湖太陽觀測(cè)和研究基地的一米新真空太陽望遠(yuǎn)鏡（NVST）觀測(cè)的高分辨率數(shù)據(jù)，結(jié)合空間望遠(yuǎn)鏡太陽動(dòng)力學(xué)天文臺(tái)（SDO）和太陽界面區(qū)成像光譜儀（IRIS）等在紫外和極紫外波段獲得的圖像、光譜數(shù)據(jù)和矢量磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，詳細(xì)分析了發(fā)生在2021年6月4日一個(gè)小暗條分裂和合并的完整過程。

暗條的右腿在初始時(shí)呈現(xiàn)出彌散形態(tài)（圖1a），通過非線性無力場(chǎng)外推方法獲得的三維磁拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也證實(shí)了這一特殊形態(tài)（圖1b）。許多正負(fù)磁極和磁環(huán)逐漸從暗條右足扎根的磁極附近浮現(xiàn)出來（圖1c白色箭頭），在這一過程中，新浮現(xiàn)磁環(huán)逐漸向上抬升并從暗條右腿中間穿過，暗條的右腿被撕裂成兩部分，而它的左腿仍然保持一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)。隨后，一個(gè)小尺度磁重聯(lián)發(fā)生在新浮現(xiàn)磁環(huán)和暗條分裂出的一部分之間（圖1c紅色箭頭），由磁重聯(lián)產(chǎn)生的長磁環(huán)和暗條分裂出的另一部分合并，最終，一個(gè)完整的暗條重新形成。

基于觀測(cè)結(jié)果，研究人員推斷磁浮現(xiàn)對(duì)暗條分裂負(fù)有重要責(zé)任，而磁重聯(lián)是導(dǎo)致暗條合并的直接原因（圖1d-f）。

該項(xiàng)研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國科學(xué)院創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)人才項(xiàng)目、中國科學(xué)院西部之光人才項(xiàng)目、云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目、云南省太陽物理與空間目標(biāo)監(jiān)測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等項(xiàng)目的支持。

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標(biāo)簽： 中科院云南天文臺(tái) 太陽暗條