《磁重聯驅動的太陽風起源模型》是依託北京大學，由塗傳詒擔任負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：磁重聯驅動的太陽風起源模型
- 項目負責人：塗傳詒
- 項目類別：重點項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
太陽風是形成日球層的主要介質，是傳輸日地空間天氣災害擾動的媒體。自從1962 年太陽風的存在被探測證實以來，太陽風的起源機制一直是空間物理和空間探測的關鍵科學問題。以往的模型大多假設太陽風是從光球經色球到日冕的連續向外的一維流動。然而這一基本假設不能解釋如下的新觀測結果：冕洞內太陽風初始外流形成於開放磁通管內2萬公里的高度，而在低於5千公里的區域流動是向內的。為解釋這一新的觀測結果，我們提出了如下的太陽風起源新構想。認為中尺度磁圈，通過與開放磁通管發生磁重聯，向太陽風提供初始外流的質量和能量。本項研究將在上述新構想基礎上，通過數據分析明確中小尺度磁結構及其水平運動對太陽風起源的影響，通過數值模擬建立磁重聯驅動的太陽風起源模型，力爭在對三維太陽風起源機制的研究方面取得重點突破，從而開闢研究太陽風起源的新途徑。
結題摘要
本研究分析了太陽風源區以及行星際太陽風的觀測資料，開發了磁重聯驅動太陽風起源模型程式。利用這些觀測資料與模擬程式，我們進行了如下的研究，並取得了重要進展： （一）數值模擬研究太陽風源區的重聯、流動、波動和粒子加速的特徵和之間的因果關係： (1)重現了閉合磁圈受超米粒水平對流驅動與超米粒間隙的開放場發生磁重聯，產生太陽風初始外流；(2)模擬色球重聯產生海葵狀噴流與慢磁聲激波，發現慢磁聲激波不能有效抬升過渡區；(3)在磁重聯驅動的太陽風源區進行了測試粒子模擬，發現重聯區對流電場能夠加速電子，產生與觀測一致的超暈電子能譜；(4)模擬日冕剪下磁拱與背景開放場重聯，同時激發快磁聲波、慢磁聲波和阿爾芬波； （二）觀測分析太陽風源區的重聯率、外流的間歇加速特徵： (5)觀測得到初始快速太陽風的光譜特徵，證實了太陽風初始外流由漏斗狀磁場引導 ；(6)分析日冕活動區邊緣的外流類型與特徵，及相對應的行星際特徵；(7)找到了光球磁通匯聚驅動日冕重聯的磁場重組的觀測證據；(8)分析了極區冕洞超米粒尺度的日冕噴流和爆發性閉合磁圈的磁場和光譜特徵； （三）研究行星際太陽風的結構、波動和湍流 (9)研究了太陽風湍流中的各向異性串級、電漿的加熱及質子慣性區附近的能量耗散方式；(10)發現了太陽風中的壓力平衡結構，並找到了它的可能驅動源，即慢模波與磁鏡模不穩定性；(11)在太陽風中發現了大振幅阿爾芬波；(12)研究了太陽風中湍流間歇的本質及間歇對太陽風加熱的貢獻。
