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科技日報記者 趙漢斌
太陽暗條也稱日珥，其爆發活動是空間天氣的重要驅動源。中國科學院云南天文臺研究人員近期通過觀測，為處于弱磁場區的一個大尺度馬蹄形太陽暗條成功構建出了整體的三維磁場結構，并詳細研究了其物理參數和拓撲性質。相關研究成果近日發表在國際期刊《皇家天文學會月刊》上。
太陽暗條是懸浮在高溫稀薄日冕大氣中的、包含有部分電離等離子體的磁場結構，但為何冷而密的暗條在熱而薄的日冕中存在，目前仍是未解之謎。磁場結構被認為是維持暗條在日冕環境中存在的核心。因此，測量暗條的磁場以得到其三維磁場結構是理解暗條結構、演化和爆發的關鍵。但是目前僅能常規測量到太陽光球的磁場，直接測量到太陽上層大氣中的磁場還非常困難。在絕大多數情況下，三維日冕磁場是通過光球磁場來推算得到的。
理論計算得到的日冕三維磁結構示意圖。云南天文臺供圖
“根據所在光球區域的磁場強弱，暗條分為活動區暗條、寧靜區暗條和中間型暗條。”云南天文臺林雋研究員介紹，常規情況下，能較好地得到活動區暗條的磁場結構，但對于寧靜暗條和中間型暗條等弱磁場區暗條的磁結構，這類方法通常無能為力。
林雋及博士研究生康凱鋒等人通過光學和近紅外太陽爆發探測望遠鏡，以及太陽動力學天文臺衛星的地空聯合觀測，利用弱磁場區的一個大尺度中間型暗條，構建出了整體三維磁場結構，同時還利用地基和空基望遠鏡的觀測數據對模型作了限制。
這一模型給出了暗條內部磁場強度和電流強度的分布特征，發現暗條內部存在三個磁場強度明顯不同的區域，分別是磁場最強的核心區、磁場最弱的外側區以及磁場強度介于前兩者之間的中間區。同時，模型還揭示了暗條冷物質分布和磁凹陷之間的對應關系，發現暗條中較冷的物質成分更傾向于分布在磁凹陷結構中，并為暗條倒鉤的形成機制給出了一種理論解釋，認為暗條倒鉤是由磁繩的形變產生的，并不一定源于光球。
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