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科學家揭示新浮磁場引發太陽爆發的關鍵條件
2025年01月02日 16:13:30
來源：化工儀器網 點擊量：3885
研究團隊利用二維磁場模型，分析了新浮磁場和暗條的相互作用，重點揭示了新浮磁場的極性、位置和強度對暗條穩定性的影響。
太陽爆發，也稱為太陽風暴，是空間災害性天氣的擾動源，對航空航天、通訊導航等高科技活動帶來潛在的影響。太陽爆發的能量來源于磁場，而爆發源區的核心磁場結構是磁繩。磁繩在特定的條件下是不穩定的，可以觸發太陽爆發。然而，何種條件下的新浮磁場能夠引起爆發一直是科學家們關注的焦點和爭議點。
近日，中國科學院云南天文臺研究員林雋團隊聯合哈佛-史密松天體物理中心博士沈呈彩團隊，通過理論分析提出了“暗條通道”函數C，以判斷新浮磁場能否引發太陽暗條失去平衡，為預測太陽爆發提供了新的理論依據。
研究團隊利用二維磁場模型，分析了新浮磁場和暗條的相互作用，重點揭示了新浮磁場的極性、位置和強度對暗條穩定性的影響。他們定義了一個“暗條通道”函數C，將光球以下區域劃分為三個部分：暗條通道內(C<0)、通道邊界(C=0)和通道外(C>0)。研究表明，新浮磁場的位置和極性對暗條的早期運動趨勢起決定性作用。在通道內，當新浮磁場與背景磁場的極性相反時，暗條會向上運動；極性相同時則向下運動。通道邊界的新浮磁場不會引發暗條的豎直運動，而通道外的新浮磁場表現出與通道內相反的運動趨勢。
這一發現為理解太陽爆發的物理機制提供了新的視角。通過引入暗條通道函數C，研究人員可以在系統演化的初期，即根據C的取值預測系統的演化趨勢、災變是否發生，甚至因災變失去平衡之后產生的日冕物質拋射(CME)的運動方向。這一方法大大提高了我們對太陽爆發事件的預測能力。
此外，云南天文臺的研究人員也利用一米新真空太陽望遠鏡捕捉到了新浮現磁場導致暗條爆發和暗條形成的完整過程。他們發現，新浮現的磁場與暗條上方的磁環發生了多次的相互作用，這些相互作用一方面致使暗條系統失去平衡并最終觸發其爆發形成日冕物質拋射，另一方面還導致了一個熱通道結構的形成。這一觀測結果進一步支持了理論研究的結論，揭示了新浮磁場觸發暗條爆發的詳細物理過程。
綜上所述，科學家們在揭示新浮磁場引發太陽爆發的關鍵條件方面取得了重要進展。這些研究成果不僅為我們理解太陽活動的物理機制提供了新的視角，也為預測和防范太陽風暴對地球的影響提供了重要的理論依據。
相關研究成果Theoretical Studies on the Evolution of Solar Filaments in Response to New Emerging Flux于近日發表在《天體物理學雜志快報》(The Astrophysical Journal Letters)上。
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