太阳低层大气多温小尺度热爆发形成机制揭示

记者24日从中国科学院云南天文台获悉，该台研究人员近期揭示了太阳低层大气多温小尺度热爆发的形成机制。国际期刊《天文学和天体物理学》发表了相关研究成果。

埃勒曼炸弹和紫外暴，是普遍存在于太阳低层大气中的两种小尺度磁重联活动，也是目前能够被观测到的最小太阳爆发活动。二者尺寸和寿命相当，但形成过程中，等离子体温度的增加和释放的能量相差1到2个量级，大约有20%的紫外暴与埃勒曼炸弹相关。

此前，国外研究者基于数值模拟结果，提出一个竖直电流片的上下两端分别对应着高温的紫外暴和低温的埃勒曼炸弹，这两种小尺度活动可以形成于同一磁重联过程，但它们始终分别位于中高色球和光球。而云南天文台研究员倪蕾早期的一系列研究工作表明，只要重联磁场大于500高斯，紫外暴也可以在低色球中产生，湍流磁重联导致重联区温度和密度分布不均匀，高温的紫外暴和低温的埃勒曼炸弹或可混合出现在较低的色球中。

研究示意图。云南天文台供图

在既有工作基础上，云南天文台太阳活动和日冕物质抛射理论研究团组博士研究生程冠冲与倪蕾研究员等人，研发了辐射冷却和电离度随时间演化的模块，使磁能转化为热能、温度随时空演化过程等更加真实。他们还利用高精度辐射磁流体动力学数值模拟，研究了太阳低层大气中新浮磁场与背景磁场发生磁重联的精细物理过程。

与国外同行提出的模型不同，此项研究的模拟结果表明等离子体团不稳定性可以出现在两种低层大气小尺度活动中，如果重联磁场足够强，其引起的湍流磁重联将导致这两种小尺度活动在空间上交替混合出现在同一磁重联过程中，为与埃勒曼炸弹相关的紫外暴这种多温小尺度热爆发的形成提供了一种新模型。