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云南天文台在耀斑环上方扇形结构的热力学行为研究中获进展
2021-05-10  |  作者:  |  【  】 【打印】 【关闭

  近日,天文学期刊《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)发表了由洛阳师范大学蔡强伟博士和中国科学院云南天文台叶景博士(通讯作者)共同主导完成的最新数值模拟工作。他们的研究发现,耀斑环上方的高温扇形结构的形成和演化与电流片内的湍动过程息息相关。 

  太阳爆发是太阳系中最剧烈的能量释放过程,其往往伴随着日冕物质抛射和耀斑现象。观测发现,耀斑环上方存在着混沌的高温等离子体结构,温度在1千万K左右,它被称作拱上方扇形结构(SAF)。它的空间位置通常与硬X射线、射电辐射和微波辐射源的位置一致。但SAF内的精细等离子体结构以及如何被加热到如此高的温度仍然是未解之谜,亟需进一步研究。 

  研究人员基于标准耀斑模型加入更真实的热传导和辐射冷却过程,利用2.5维的高分辨率磁流体动力学(MHD)模拟,分析了SAF的热力学行为,并探讨了在极紫外观测(EUV)中探测终止激波的潜在可能。对SAF内的等离子体的运动轨迹和温度的分析结果表明,SAF中的物质来源于日冕,并在磁重联电流片中被加热。同时,SAF的高度在整个重联过程也会经历一个先下降后上升的趋势,其主要原因是洛伦兹力和压力梯度力的不平衡导致的。 

  另一方面,在EUV合成图像里,终止激波周围的辐射强度会由于视角不同导致巨大的变化。因此,依赖于较好的视角,研究人员可能在EUV观测中找到终止激波存在的证据。 

  该研究获得了国家自然科学基金面上项目和重点项目的支持。数值模拟、算法开发和图像数据处理均完成于云南天文台计算太阳物理实验室。 

  论文链接

 
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