——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
中科院云南天文臺(tái)博士生蔡強(qiáng)偉、研究員林雋及合作者發(fā)現(xiàn),在太陽(yáng)的極紫外圖像中觀測(cè)到的耀斑環(huán)頂上方的扇形結(jié)構(gòu)(SAF),有可能是能夠?qū)щ娏W舆M(jìn)行有效加速的終止激波存在的區(qū)域。相關(guān)成果近期發(fā)表在《英國(guó)皇家天文學(xué)會(huì)月報(bào)》上。
太陽(yáng)耀斑是太陽(yáng)系中最劇烈的爆發(fā)現(xiàn)象之一,同時(shí)也是有效的粒子加速器,能夠?qū)⒋罅繋щ娏W蛹铀俚较鄬?duì)論速度。在已有的太陽(yáng)耀斑模型中,終止激波經(jīng)常被用來(lái)作為粒子加速的可能驅(qū)動(dòng)因素。目前關(guān)于終止激波的考察主要是通過(guò)理論研究、數(shù)值實(shí)驗(yàn)和射電觀測(cè)等方面進(jìn)行。利用光學(xué)(尤其是紫外和極紫外)成像觀測(cè)對(duì)終止激波進(jìn)行研究的工作還很少。另外,SAF所處的空間位置一般也被認(rèn)為同各種高能粒子源(諸如硬X射線(xiàn)源、射電源、微波源)是一致的。
蔡強(qiáng)偉等揭示了在SAF的高溫結(jié)構(gòu)(達(dá)1000萬(wàn)開(kāi)爾文)中有終止激波形成和存在。該高溫結(jié)構(gòu)存在于太陽(yáng)耀斑期間磁重聯(lián)電流片的底部和耀斑環(huán)系統(tǒng)的頂部之間。這一新發(fā)現(xiàn)是通過(guò)將磁流體動(dòng)力學(xué)的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果與由多個(gè)高分辨空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)2017年9月10日發(fā)生的大耀斑的觀測(cè)結(jié)果相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)的。
該研究為引起太陽(yáng)耀斑的磁重聯(lián)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)分析提供了新的物理學(xué)見(jiàn)解。新的模擬結(jié)果表明,SAF經(jīng)歷了準(zhǔn)周期振蕩。這可以通過(guò)極紫外波段的太陽(yáng)耀斑的相關(guān)觀測(cè)得到證實(shí)。這種振蕩特征意味著太陽(yáng)耀斑期間的磁能釋放和轉(zhuǎn)換是以脈沖形式、類(lèi)似突發(fā)的方式進(jìn)行。這可能是由于電流片中的磁重聯(lián)區(qū)域高度湍動(dòng)且具有間歇性特征所導(dǎo)致的。計(jì)算機(jī)的模擬結(jié)果清晰地再現(xiàn)了耀斑環(huán)系統(tǒng)頂部出現(xiàn)的終止激波,這也表明在分析、研究、解釋復(fù)雜的太陽(yáng)爆發(fā)現(xiàn)象時(shí)數(shù)值模擬是很重要的。
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