非爆發性磁重聯在太陽爆發活動中的作用

《非爆發性磁重聯在太陽爆發活動中的作用》是依託中國科學技術大學，由劉睿擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：非爆發性磁重聯在太陽爆發活動中的作用
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉睿
• 依託單位：中國科學技術大學

中文摘要

以耀斑、日冕物質拋射和日珥爆發為代表的太陽爆發活動是對地球環境造成災害性影響的極端空間天氣事件的主要驅動源。近年來國際上在觀測和模擬方面取得了很多進展，但仍不清楚其中的具體物理過程。要最終理解太陽爆發活動的物理機制，必須對爆發前的演化過程進行細緻的研究，以證認那些對於爆發結構的形成和觸發有關鍵作用的物理過程，從而為理論建模提供可診斷的信息。申請人套用SDO衛星數據得到的一系列結果表明，太陽爆發活動的核心結構- - 磁通量繩可以形成於爆發前近穩態的磁重聯（稱為非爆發性磁重聯），而色球暗條或纖維也可以通過非爆發性磁重聯向磁通量繩供給磁通，最終使之不穩定而爆發。由於時空解析度和溫度覆蓋範圍的欠缺，類似觀測在從前常被理解為理想磁流體不穩定性驅動的爆發。因此，本項目提出利用最新的SDO 數據，結合太陽光球磁場的測量和太陽大氣的UV/EUV成像觀測以深入探索非爆發性磁重聯在太陽爆發活動中的作用。

結題摘要

以太陽耀斑、日冕物質拋射和日珥/暗條爆發為代表的太陽爆發活動是對地球環境造成災害性影響的極端空間天氣事件的主要驅動源。近年來國際上在觀測和模擬方面取得了很多進展，但是仍不清楚其中的具體物理過程。要最終理解太陽爆發活動的物理機制，我們必須對爆發前的演化過程進行細緻的研究，以證認那些對於爆發結構的形成和觸發有關鍵作用的物理過程。本項目旨在系統地研究爆發前的演化和動力學過程，以證認形成爆發結構重要因素和觸發機制，深入理解爆發前磁重聯與爆發的聯繫，為理論模型提供有用的約束條件和診斷信息。經過四年探索，項目組對於日冕物質拋射的前身結構——磁繩——及其向爆發階段的演化過程有了更加深入的認識：發展了計算磁擠壓因子和磁螺繞數的方法，提出在三維磁場中客觀證認磁繩的判據；提出了通過色球觀測研究磁繩演化的新思路，取得日冕磁繩動態形成在日面回響的觀測證據，並據此推斷其內部磁場的扭纏分布；通過統計研究得到磁繩不穩定性臨界高度的經驗公式；揭示多磁繩系統及其內部的磁重聯可能是導致行星際複雜拋射物的原因。同時，本項目的探索還推進了對三維磁重聯在太陽爆發活動中的作用的理解。項目期間共發表標註本基金的SCI論文36篇，其中以項目負責人為第一或通訊作者的SCI論文13篇。