太陽耀斑中首次發現磁島主導的快速磁重聯

科技日報訊 （記者趙漢斌 通訊員陳豔）記者日前從中國科學院雲南天文台獲悉，該台撫仙湖太陽觀測與研究基地與國内外研究機構合作，首次在太陽耀斑中發現具有扭纏結構磁島形成的快速磁重聯，這意味着磁重聯研究取得了重要進展。相關成果線上發表在《自然·通訊》上。

磁重聯是兩組具有反向分量的磁力線互相靠近并重新連接配接的實體過程。在這一過程中，磁力線會在電流片處湮滅，使磁能轉化為等離子體的動能、熱能、輻射能等。磁重聯是宇宙中普遍存在的等離子體中一種基本的磁能快速釋放過程，在天體實體、空間實體和實驗室等離子體實體中扮演着極為重要的角色。

雲南天文台與哈爾濱工業大學深圳校區、德國波茨坦大學、英國聖德魯安斯大學、中國科學院國家天文台和國家空間科學中心等機關合作，主要利用雲南天文台撫仙湖太陽觀測站一米新真空太陽望遠鏡的高時間和高空間分辨率資料，結合太陽動力學天文台的多波段觀測，以及美國拉馬弟高能太陽分光鏡成像衛星、地球靜止環境業務衛星等X射線資料，并使用自主發展的高精度數值模拟，詳細研究了發生在2014年2月2日活動區11967中具有纏繞磁場結構的暗條和紮根在周圍色球纖維的磁環之間的磁重聯過程。

在此次事件中，一米新真空望遠鏡觀測到了迄今為止最完整的磁重聯特征。相關光譜資料也揭示了重聯電流片中有非常強的非熱輻射，高分辨率的極紫外觀測發現大量等離子團即磁島在重聯電流片中形成。通過資料驅動的高分辨率數值模拟，研究團隊還重制了電流片中磁島的形成過程，并證明磁島是具有強纏繞結構的小磁繩。

研究揭示了太陽耀斑中快速磁重聯的精細實體過程，進一步加深了對磁重聯這一基本實體過程的認識，對研究太陽活動的實體特性和活動規律具有重要意義，也為研究類太陽恒星、中子星、黑洞等其他天體的耀發現象和高能輻射、空間實體以及實驗室等離子體實體中的磁能耗散研究提供了重要參考。

來源： 科技日報