太阳低层大气磁重联研究取得前沿成果

2018-01-18

国际期刊《天体物理学杂志》最新刊登了一项中科院云南天文台在太阳低层大气磁重联理论方面的研究成果。

太阳物理理论研究团组副研究员倪蕾等人首次运用多流体磁流体模型,研究了太阳温度极小区附近弱电离、强磁场环境下的小尺度磁重联物理机制,进一步揭示了近几年运用太阳界面层成像光谱仪卫星和高分辨率的地面太阳望远镜所观测到的太阳低层大气小尺度发亮事件的物理机制,有助于解释目前国际太阳物理界太阳温度极小区附近等离子体在磁重联过程中能否被加热到足够高的温度而产生射线,以及卫星观测到的高温亮点和地面望远镜所观测到的传统埃勒曼炸弹之间是否有联系等有争议的问题。

究人员发现,非电离平衡使得磁重联过程中的等离子体加热更加困难,以前的单流体模型中等离子体的温度被高估了。研究结果还表明在强磁场低等离子体的部分电离磁重联过程中,中性粒子的电离率总是大于离子的复合率,因此磁重联率的变化与完全电离等离子体中的变化更相似,只有当磁场较弱、等离子体较大时,强的复合率才能导致磁重联率被提高。

太阳温度极小区中的等离子体环境非常复杂。据悉,倪蕾等人所用的磁重联模型是目前国际上该领域研究中包含了最多真实物理效应的模型,所得到的结果目前也处在最前沿。此项成果对研究部分电离等离子体环境中的磁重联过程的本质,以及了解太阳低层大气所观测到的众多小尺度事件的物理图像都具有重要意义。


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