云南天文台小尺度不对称磁重联观测研究获进展
- 2020/4/21 11:53:42 25901
- 来源：云南天文台
【仪表网 仪表研发】中国科学院云南天文台抚仙湖太阳观测与研究基地的研究人员，清晰地观测到由不对称磁重联导致的一个小暗条被切断并爆发。
磁重联(magnetic reconnection)，或磁力线重联(magnetic field line reconnection)，又称磁场湮灭，是天体物理中一种非常重要的快速能量释放过程，也是磁能转化为粒子的动能、热能和辐射能的过程。普遍认为太阳上的能量释放就是磁重联导致的。
磁重联，顾名思义是由两组方向相反的磁力线相互靠近并重新连接从而形成新磁力线的物理过程，磁重联是太阳上一个基本且非常重要的快速释放磁能的物理过程，太阳爆发事件几乎都和磁重联有着一定联系，例如耀斑、暗条爆发、日冕物质抛射、喷流等，而小尺度磁重联可能与日冕加热息息相关。但由于受观测设备分辨率的限制，目前对小尺度磁重联的观测研究还非常少。
薛志科等人主要利用云南天文台抚仙湖太阳观测与研究基地的一米新真空太阳望远镜(NVST)观测的高分辨率数据，结合太阳动力学天文台(SDO)的极紫外(EUV)和矢量磁场数据，分析了发生在2015年10月23日活动区12436中的小尺度不对称磁重联的完整过程。
真空太阳望远镜是全部成像光学元件均置于真空筒(气压为1毫米汞柱以内)中的太阳望远镜。使用真空筒是为了消除仪器内部气流对成像的有害影响。另外，外部结构(如圆顶)引起的热空气湍动，也会影响成像质量，所以在观测时须将圆顶(或其他形式的活动屋顶)移开，或不用圆顶，采用露天的望远镜结构。
他们发现暗条和磁环同时向同一个方向运动(不同于经典磁重联中的相向运动)，随后它们之间发生磁重联并且形成了一个典型的电流片，这种磁重联被称为不对称磁重联，后等离子体以旋转喷流的形式被注入到新形成磁环当中。
电流片是介于两个反向磁场之间的电流薄层﹐亦称中性片。从两侧流来的等离子体在这里进行磁合并﹐可使等离子体加热和加速。电流片中发生的不稳定过程﹐对加速和加热也有重要作用﹐主要原因是﹐离子声不稳定性产生离子声湍动﹐使电阻反常并增大几个数量级﹔撕裂模不稳定性使电流片溃散为一系列分离的电流丝﹐在电流丝之间磁场为零的地方﹐将产生很强的感应电场﹐使带电粒子加速
另外，从H-alpha多普勒图像上还观测到在整个磁重联过程当中，磁重联区的等离子体都表现为红移特征，这可能与磁拓扑结构有关。
资料来源：百科、云南天文台
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