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科技日報記者 趙漢斌
太陽暗條也稱日珥，其爆發(fā)活動是空間天氣的重要驅(qū)動源。中國科學院云南天文臺研究人員近期通過觀測，為處于弱磁場區(qū)的一個大尺度馬蹄形太陽暗條成功構(gòu)建出了整體的三維磁場結(jié)構(gòu)，并詳細研究了其物理參數(shù)和拓撲性質(zhì)。相關(guān)研究成果近日發(fā)表在國際期刊《皇家天文學會月刊》上。
太陽暗條是懸浮在高溫稀薄日冕大氣中的、包含有部分電離等離子體的磁場結(jié)構(gòu)，但為何冷而密的暗條在熱而薄的日冕中存在，目前仍是未解之謎。磁場結(jié)構(gòu)被認為是維持暗條在日冕環(huán)境中存在的核心。因此，測量暗條的磁場以得到其三維磁場結(jié)構(gòu)是理解暗條結(jié)構(gòu)、演化和爆發(fā)的關(guān)鍵。但是目前僅能常規(guī)測量到太陽光球的磁場，直接測量到太陽上層大氣中的磁場還非常困難。在絕大多數(shù)情況下，三維日冕磁場是通過光球磁場來推算得到的。
理論計算得到的日冕三維磁結(jié)構(gòu)示意圖。云南天文臺供圖
“根據(jù)所在光球區(qū)域的磁場強弱，暗條分為活動區(qū)暗條、寧靜區(qū)暗條和中間型暗條。”云南天文臺林雋研究員介紹，常規(guī)情況下，能較好地得到活動區(qū)暗條的磁場結(jié)構(gòu)，但對于寧靜暗條和中間型暗條等弱磁場區(qū)暗條的磁結(jié)構(gòu)，這類方法通常無能為力。
林雋及博士研究生康凱鋒等人通過光學和近紅外太陽爆發(fā)探測望遠鏡，以及太陽動力學天文臺衛(wèi)星的地空聯(lián)合觀測，利用弱磁場區(qū)的一個大尺度中間型暗條，構(gòu)建出了整體三維磁場結(jié)構(gòu)，同時還利用地基和空基望遠鏡的觀測數(shù)據(jù)對模型作了限制。
這一模型給出了暗條內(nèi)部磁場強度和電流強度的分布特征，發(fā)現(xiàn)暗條內(nèi)部存在三個磁場強度明顯不同的區(qū)域，分別是磁場最強的核心區(qū)、磁場最弱的外側(cè)區(qū)以及磁場強度介于前兩者之間的中間區(qū)。同時，模型還揭示了暗條冷物質(zhì)分布和磁凹陷之間的對應關(guān)系，發(fā)現(xiàn)暗條中較冷的物質(zhì)成分更傾向于分布在磁凹陷結(jié)構(gòu)中，并為暗條倒鉤的形成機制給出了一種理論解釋，認為暗條倒鉤是由磁繩的形變產(chǎn)生的，并不一定源于光球。
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