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展，觀測到磁繩結(jié)構(gòu)在爆發(fā)中形成的詳細過程，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”在太陽表面的演化：從耀斑帶遠端的亮點向外擴展為不規(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一步研究磁繩形成的物理機制提供新的思路和途徑。