Блог

Oct 19, 2023

USTC раскрывает процесс реконфигурации солнечных извержений

Недавно исследовательская группа под руководством профессора ГОУ Янью из Научного университета

Недавно исследовательская группа под руководством профессора Гоу Янью из Университета науки и технологий Китая (USTC) Китайской академии наук (CAS) обнаружила, что структура солнечной вспышки претерпевает сложную эволюцию реконфигурации во время ранних вспышек, что делает важные достижения в изучении солнечной вспышечной активности. Это исследование было опубликовано в журнале Nature Astronomy.

В классических изображениях основная структура солнечного извержения представляет собой магнитный жгут, состоящий из спирально намотанных магнитных линий. Когда начинается извержение, магнитные веревки вокруг ядра в результате магнитного пересоединения преобразуются в спирально намотанные магнитные линии, которые обвиваются вокруг исходного ядра, что приводит к его быстрому росту по принципу «снежного кома». Однако лишь небольшая часть (всего около трети) солнечных выбросов, обнаруженных различными околоземными и межпланетными космическими аппаратами «in situ», обладала ожидаемой магнитной структурой, а остальные существенно отклонялись от классических изображений.

Изучая событие выброса корональной массы, исследователи обнаружили, что структура магнитного каната перед возникновением претерпела сложную серию процессов разрушения, дезинтеграции и реконструкции во время вспышки. Данные наблюдений показали, что S-образная магнитная веревочная структура до взрыва возникла из мелких «зародышей».

В начале вспышки основания магнитных канатов четко очерчены трапециевидной яркой полосой в нижних слоях атмосферы. Во время последующей сильной вспышки основания вспышечной структуры проявляются в виде затемненных областей короны из-за отсутствия материала. В результате высокодинамичных изменений в полосе солнечной хромосферной вспышки и последующего дрейфа области коронального потемнения основания эруптивной структуры резко смещаются, едва пересекаясь с основаниями предэруптивного магнитного каната. Это явно контрастирует с классическими изображениями, которые предсказывали, что область коронального затемнения, характеризующая основания эруптивной структуры, должна была перекрывать основания исходного магнитного каната.

Конец зоны вспышки имеет крайне нерегулярный рисунок и распиливающее движение вперед и назад, что демонстрирует сложное трехмерное магнитное пересоединение внутри магнитного каната, а также между магнитным канатом и окружающим полем. Эти явления позволили предположить, что трехмерное пересоединение магнитного поля во время извержения практически полностью заменяет магнитный поток исходного магнитного жгута.

Данное исследование раскрывает детали процесса сложного трехмерного магнитного пересоединения и его важную роль в формировании корональных выбросов массы. Оно дает новое физическое объяснение генерации сложных структур выброса в межпланетном пространстве и проливает свет на прогнозирование космической погоды.