由英國(guó)盧瑟福實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)研制的日球?qū)映上駜x（Heliospheric Imager, HI）搭載于美國(guó)航空航天局（NASA）2006年發(fā)射的日地關(guān)聯(lián)觀測(cè)臺(tái)（STEREO衛(wèi)星），首次實(shí)現(xiàn)日冕物質(zhì)拋射（Coronal Mass Ejection, CME）在行星際空間的連續(xù)白光成像，首次建立日冕儀的成像觀測(cè)和1 AU的就位觀測(cè)之間的因果關(guān)聯(lián)。但該白光成像記錄的僅是CME的亮度表觀(brightness pattern), 可直接測(cè)量的CME位置是延展角（elongation, 太陽(yáng)與觀測(cè)目標(biāo)之間的角距）。如何將該延展角轉(zhuǎn)換成空間坐標(biāo)？這通常需要引入先驗(yàn)的CME幾何模型。因此，如何解讀STEREO/HI拍攝的CME白光影像存在嚴(yán)重的不確定性。

　　近年來(lái)，中科院國(guó)家空間科學(xué)中心空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的熊明、馮學(xué)尚、劉潁與英國(guó)STEREO/HI儀器組的Jackie Davies、Mathew Owens、Richard Harrison、Chris Davis合作，從白光成像的物理本質(zhì)機(jī)理（自由電子的湯姆遜散射）入手，建立內(nèi)日球?qū)拥拇帕黧w力學(xué)數(shù)值模型，將磁流體數(shù)值模擬的正演和白光遙感觀測(cè)數(shù)據(jù)的反演相結(jié)合，建立行星際CME動(dòng)力學(xué)和白光成像表觀的對(duì)應(yīng)關(guān)系。該研究揭示：(1) 行星際CME的白光表觀顯著依賴于觀測(cè)視角，湯姆遜散射的幾何效應(yīng)在大的觀測(cè)延展角尤為顯著；(2) 借助白光偏振度和射電法拉第旋轉(zhuǎn)的聯(lián)合測(cè)量，能夠從行星際CME的白光亮度影像更準(zhǔn)確地推斷CME空間位置。該項(xiàng)成果發(fā)表于美國(guó)《天體物理學(xué)報(bào)》（Astrophysical Journal）和歐洲《太陽(yáng)物理》(Solar Physics)。

　　該研究成果有助于理解STEREO/HI拍攝CME白光影像的形態(tài)學(xué)特征和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，有助于加深理解行星際CME動(dòng)力學(xué)過(guò)程。英國(guó)STEREO/HI儀器組認(rèn)為：“該數(shù)值模式正演對(duì)深入挖掘STEREO/HI觀測(cè)數(shù)據(jù)很有意義?！?/font>

　　（供稿：空間天氣學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

　　Citation

　    1.    Ming Xiong, Jackie A. Davies, Xueshang Feng, Mathew J. Owens, Richard A. Harrison, Chris J. Davis, Ying D. Liu (2013), Using coordinated observations in polarized white light and Faraday rotation to probe the spatial position and magnetic field of an interplanetary sheath, Astrophys. J., 777, 32. ( http://dx.doi.org/10.1088/0004-637X/777/1/32 )

　    2.    Ming Xiong, J. A. Davies, M. M. Bisi, M. J. Owens, R. A. Fallows, G. D. Dorrian (2013), Effects of Thomson-scattering geometry on white-light imaging of an interplanetary shock: Synthetic observations from forward magnetohydrodynamic modelling, Solar Physics, 285, 369-389. ( http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs11207-012-0047-0 )

　　　　圖：行星際CME白光成像的磁流體數(shù)值模式正演