研究揭示太陽暗條中的雙層磁場結構

近日，中國科學技術大學地球和空間科學學院日地物理研究團隊在天體物理期刊Astrophysical Journal（ApJ）上發表題為Double-decker Filament Configuration Revealed by Mass Motions的論文，並得到美國天文學會（AAS）研究亮點網站（AAS Nova）的關注，刊發了以Exploring Filaments on the Sun為題的專題報道。AAS Nova從美國天文學會出版的多個天文期刊中每周精選4篇論文作為研究亮點予以專題介紹，以推介和宣傳AAS期刊的優秀論文，並將近期重要的突破或發現介紹給天文學研究者和愛好者。

暗條（也叫日珥）爆發與日冕物質拋射和耀斑密切相關。一方面，主要的太陽爆發活動均源於暗條通道。另一方面，冷而稠密的暗條物質需要藉助磁力線凹陷部分向上的磁張力才能懸浮在稀薄的日冕中，故而是指示磁場結構的重要「示蹤」物。觀察暗條結構及其動力學演化是研究太陽爆發活動的結構及其爆發機制的重要途徑。雙層暗條（Double-decker filament）由上下兩個暗條組成，系由Liu et al. (2012,ApJ）基於多衛星不同視角的立體觀測首先發現並命名。Liu et al. 針對雙層暗條提出兩種可能的磁場位形：一種為雙磁繩，另一種為剪切磁拱上方再附著一個磁繩。在最新的工作中，Awasthi, Liu*, Wang (2019,ApJ）利用我國撫仙湖一米新真空太陽望遠鏡於2017年10月26日在Hα線心和線翼對一個活動區暗條進行觀測，並結合SDO衛星提供的極紫外觀測，發現沿暗條軸向存在大幅振蕩，表明相關的磁場位形為剪切磁拱；另一方面，利用Hα線翼的多普勒頻移，發現環繞暗條軸向的旋轉運動，表明相關的磁場位形具有磁繩的性質，因此符合上述第二種雙層暗條的磁場位形。由於兩層磁結構之間並無明顯的分離，暗示這種雙層結構在暗條中可能普遍存在。長期以來，學術界在暗條的磁場結構是剪切磁場還是磁繩的問題上爭論不休。該研究觀測指出兩種結構可能共存，為解決這一爭論給出了新的方向。

這一工作得到國家自然科學基金的支持。

暗條中的兩種運動：左圖顯示沿暗條軸向的振蕩，右圖顯示環繞暗條軸向的旋轉運動。

來源：中國科學技術大學

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