太陽黑子是太陽表面一塊磁場強而溫度低的黑暗區(qū)域，它的形成和消失往往是太陽磁場演化的結(jié)果，因此，它對理解太陽磁場的起源和太陽活動周起到至關(guān)重要的作用，然而，人們至今還不清楚太陽黑子是如何從太陽表面衰退或消失的。從觀測上，黑子衰退往往和運動磁特征、亮橋等活動現(xiàn)象有一定聯(lián)系，而它們一般會導(dǎo)致黑子從太陽光球?qū)泳徛В送馊藗円蔡岢隽舜胖芈?lián)可引起黑子快速消失的理論，但是到目前為止觀測事例和觀測證據(jù)還非常少。
磁重聯(lián)是由兩組方向相反的磁力線相互靠近并相互作用，重新聯(lián)接而形成新磁力線的物理過程，在這一過程中磁能轉(zhuǎn)化成了等離子體的動能和熱能。磁重聯(lián)是宇宙等離子體中普遍存在的一種磁能釋放現(xiàn)象，是天體物理領(lǐng)域研究的熱點和難點，而太陽是研究磁重聯(lián)的最佳實驗室，因為磁重聯(lián)往往被認為是觸發(fā)太陽爆發(fā)活動的主要原因之一，特別是磁重聯(lián)還可能和日冕加熱這一太陽未解之謎相關(guān)。
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副研究員薛志科和研究員閆曉理等發(fā)現(xiàn)小尺度磁重聯(lián)是導(dǎo)致太陽黑子快速失蹤的一種有效方式，相關(guān)研究成果發(fā)表在國際天文學(xué)期刊《天體物理學(xué)快報》(The Astrophysical Journal Letter)上。
利用云南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地一米新真空太陽望遠鏡(NVST)和美國太陽動力學(xué)天文臺(SDO)等觀測的高分辨率數(shù)據(jù)，研究人員發(fā)現(xiàn)該事件于2020年10月26日發(fā)生在太陽上很小的區(qū)域內(nèi)，一個小黑子(S2，正磁極)逐漸形成并靠近另一個早期存在的小黑子(S1，負磁極)，隨后它們逐漸變小，最終從太陽表面消失了，通過計算S2的面積和磁通量衰退速率發(fā)現(xiàn)黑子S2的消失過程屬于快速模式。此外，在太陽色球?qū)雍腿彰釋樱琋VST和SDO清晰地觀測到一個小尺度磁重聯(lián)過程，它發(fā)生在分別扎根于S1和S2的兩組磁環(huán)之間，最終形成了位于光球?qū)又系囊唤M新磁環(huán)，而利用非線性無力場外推方法重構(gòu)出的磁拓撲結(jié)構(gòu)也證明了磁重聯(lián)的發(fā)生。
研究人員推斷太陽黑子的失蹤過程首先是由小尺度磁重聯(lián)驅(qū)動的，隨后連接太陽黑子S1和S2的磁環(huán)下沉并躲進了太陽光球?qū)酉旅妫罱K導(dǎo)致人們無法觀測到太陽黑子，因此，磁重聯(lián)是導(dǎo)致太陽黑子快速失蹤的有效機制。
該項研究得到了國家自然科學(xué)基金項目、中科院青年創(chuàng)新促進會人才項目、中科院西部之光人才項目等項目的支持。
營業(yè)執(zhí)照公示信息