国家天文台利用SDO数据在冕洞边界上发现磁重联证据

2011-4-19 11:02 来源: 中国科学院
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SDO观测到的冕洞边界上磁重联的证据——日冕喷流

  太阳动力学天文台(Solar Dynamics Observatory,SDO)是美国宇航局(NASA)“与恒星共存”计划的第一个探测任务,是未来十年太阳物理研究的基础观测仪器。SDO对太阳大气进行全天候的成像观测,具有全日面、多波段、高时空分辨率和高精准度等特点。中科院国家天文台研究人员杨书红等人利用SDO数据在冕洞边界上发现了磁重联的证据,并证明了冕洞边界上的磁重联维持冕洞的刚体自转。

  以前的研究已经表明,太阳光球存在着较差自转,而向赤道延伸的极区冕洞则表现为刚体自转。理论认为,冕洞能够维持刚体自转必然要在冕洞边界上发生磁重联。冕洞内的开放磁力线不断与宁静区的闭合磁环相互作用,使得开放磁力线在日面上得以转移,从而维持冕洞的刚体自转。但是,人们对于冕洞边界上活动现象的研究很少,几乎没有磁场演化过程的研究,缺乏磁重联观测证据。

  杨书红等人利用SDO数据研究了冕洞边界上的活动现象,在冕洞边界上发现了大量的日冕喷流。日冕喷流被人们认为是由磁重联引起的,是磁重联发生的证据。通过对冕洞边界处太阳自转的定量测量,他们证明磁重联维持了冕洞的刚体自转。磁重联过程伴随着能量的释放,储存在磁场中的磁能转化成等离子体的内能和动能,从而对冕洞高速太阳风的加速做出贡献。

  该研究不仅有助于我们理解冕洞的形成和演化,也为太阳风的加速模型提供必要的物理基础。

  该工作发表在最新一期的国际著名刊物《天体物理学杂志通讯》(The Astrophysical Journal Letters)上(杨书红,张军,李婷,刘扬;2011, ApJ, 732, L7)。