中國(guó)科學(xué)院云南天文臺(tái)撫仙湖太陽(yáng)觀測(cè)與研究基地的研究人員，首次對(duì)小尺度磁重聯(lián)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)研究，相關(guān)研究成果于近期發(fā)表在國(guó)際天文學(xué)期刊《天體物理學(xué)報(bào)》（The Astrophysical Journal）。該項(xiàng)工作由云南天文臺(tái)薛志科副研究員和閆曉理研究員等人合作完成。
磁重聯(lián)是改變宇宙等離子體中磁場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一種非常重要的機(jī)制，它提供了磁能轉(zhuǎn)化成熱能和動(dòng)能的一種有效方法。實(shí)際上，盡管磁重聯(lián)通常被認(rèn)為與太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射等太陽(yáng)爆發(fā)活動(dòng)直接相關(guān)，但是磁重聯(lián)并不容易被觀測(cè)到并認(rèn)證出，而以往關(guān)于磁重聯(lián)的研究往往集中在對(duì)單一事件進(jìn)行分析，并且關(guān)于磁重聯(lián)的統(tǒng)計(jì)研究到目前為止尚未被報(bào)道。
薛志科等人充分挖掘了云南天文臺(tái)撫仙湖太陽(yáng)觀測(cè)與研究基地一米新真空太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡（NVST）在2012年至2020年期間觀測(cè)得高分辨數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析了六個(gè)小尺度磁重聯(lián)事件（圖1所示），并計(jì)算了每個(gè)磁重聯(lián)事件的物理參量，包括磁重聯(lián)入流和出流速度、磁分界面噴流速度、電流片長(zhǎng)度和寬度、磁分界面張角等。
他們發(fā)現(xiàn)磁分界面張角不依賴于磁重聯(lián)入流速度，而與初始磁場(chǎng)位型結(jié)構(gòu)相關(guān)；磁重聯(lián)出流速度和磁分界面噴流速度都和入流速度有高度的正相關(guān)性，電流片的長(zhǎng)度同樣也和入流速度正相關(guān)，而其厚度則和入流速度負(fù)相關(guān)。另外他們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁分界面張角接近于90度時(shí)，磁重聯(lián)出流和磁分界面噴流都具有最大的速度（圖2所示）。這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果與理論模型和數(shù)值模擬結(jié)果高度一致。
該項(xiàng)研究得到了“大科學(xué)裝置前沿研究”重點(diǎn)專項(xiàng)、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)人才項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院西部之光人才項(xiàng)目、云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目、中國(guó)科學(xué)院太陽(yáng)活動(dòng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、云南省創(chuàng)新團(tuán)體項(xiàng)目等項(xiàng)目的支持。
論文鏈接
圖1.云南天文臺(tái)撫仙湖基地一米新真空太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡（NVST）清晰地觀測(cè)到的六個(gè)小尺度重聯(lián)事件。黑色和紅色箭頭分別代表磁重聯(lián)入流和出流方向。
圖2.小尺度磁重聯(lián)各物理參量之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。
