科技日報記者 趙漢斌 通訊員 陳艷
記者7日從中國科學院云南天文臺獲悉，該臺撫仙湖太陽觀測與研究基地與國內外研究機構合作，首次在太陽耀斑中發現具有扭纏結構磁島形成的快速磁重聯，這意味著磁重聯研究取得了重要進展。相關成果在線發表在《自然·通訊》上。
磁重聯是兩組具有反向分量的磁力線相互靠近并重新連接的物理過程。在這一過程中，磁力線會在電流片處湮滅，使磁能轉化為等離子體的動能、熱能、輻射能等。磁重聯是宇宙中普遍存在的等離子體中一種基本的磁能快速釋放過程，在天體物理、空間物理和實驗室等離子體物理中扮演著極為重要的角色。
太陽耀斑中快速磁重聯的電流片內磁島三維結構和演化示意圖。（圖片來源：云南天文臺）
云南天文臺與哈爾濱工業大學深圳校區、德國波茨坦大學、英國圣德魯安斯大學、中國科學院國家天文臺和國家空間科學中心等單位合作，主要利用云南天文臺撫仙湖太陽觀測站一米新真空太陽望遠鏡的高時間和高空間分辨率數據，結合太陽動力學天文臺的多波段觀測，以及美國拉馬弟高能太陽分光鏡成像衛星、地球靜止環境業務衛星等X射線數據，并使用自主發展的高精度數值模擬，詳細研究了發生在2014年2月2日活動區11967中具有纏繞磁場結構的暗條和扎根在周圍色球纖維的磁環之間的磁重聯過程。
在此次事件中，一米新真空望遠鏡觀測到了迄今為止最完整的磁重聯特征。相關光譜數據也揭示了重聯電流片中有非常強的非熱輻射，高分辨率的極紫外觀測發現大量等離子團即磁島在重聯電流片中形成。通過數據驅動的高分辨率數值模擬，研究團隊還重現了電流片中磁島的形成過程，并證實磁島是具有強纏繞結構的小磁繩。
研究揭示了太陽耀斑中快速磁重聯的精細物理過程，進一步加深了對磁重聯這一基本物理過程的認識，對研究太陽活動的物理特性和活動規律具有重要意義，也為研究類太陽恒星、中子星、黑洞等其他天體的耀發現象和高能輻射、空間物理以及實驗室等離子體物理中的磁能耗散研究提供了重要參考。
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