中國科學院云南天文臺日冕物理與選址技術(shù)組近日在磁云內(nèi)部電荷態(tài)及元素豐度的空間分布研究中，取得了可喜進展，新研究對提升空間天氣預報能力具有重要意義。相關成果發(fā)表在美國天文學期刊《天體物理學雜志》上。
日冕物質(zhì)拋射是災害性空間天氣的重要源頭，而磁云是日冕物質(zhì)拋射中的磁通量繩結(jié)構(gòu)在行星際中的對應物，是強地磁暴最重要的行星際驅(qū)動源。通常，對磁云內(nèi)部特征的研究采用單個事件分析或者多事件的探測值按時間序列統(tǒng)計的辦法，云南天文臺黃錦、劉煜等人的此項研究，對位于地球第一拉格朗日點附近ACE飛船所探測到的124個磁云事件進行軸對稱無力場磁通量繩擬合，將磁云內(nèi)部磁場、質(zhì)子溫度和密度、重離子電荷態(tài)、元素豐度等數(shù)據(jù)的探測值與飛船的位置聯(lián)系起來，并依據(jù)磁云的速度，把這些磁云事件分為快、慢兩組進行統(tǒng)計，對比兩者差異及對應的上游太陽風狀態(tài)。
研究發(fā)現(xiàn)，相對于慢磁云、快磁云內(nèi)部的重離子普遍具有更高的電荷態(tài)，原子序數(shù)更高的離子，兩者差異更大。原因可能在于，快磁云更多地對應伴隨耀斑的高速日冕物質(zhì)拋射，且高原子序數(shù)的離子對源區(qū)加熱更敏感。
研究結(jié)果顯示，快、慢兩組磁云的鐵、氧等離子的電荷態(tài)均呈現(xiàn)雙峰分布，說明磁通量繩結(jié)構(gòu)在爆發(fā)前就已普遍存在。而快磁云的雙峰分布中，靠近太陽一側(cè)的峰值比另一側(cè)的高，這意味著快磁云所對應的高速日冕物質(zhì)拋射磁通量繩在爆發(fā)期間，其靠近太陽的一側(cè)得到了更充分的加熱和電離。
這一結(jié)果與標準日冕物質(zhì)拋射閃耀模型中，磁重聯(lián)發(fā)生在磁通量繩下方的位形的結(jié)果一致，有助于進一步了解磁云內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對檢驗磁通量繩的形成和爆發(fā)模型，以及提升空間天氣預報能力具有重要意義。(記者 趙漢斌)
關鍵詞： 空間天氣預報
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