太陽活動(dòng)區(qū)NOAA12297在2015年3月15日產(chǎn)生的日冕物質(zhì)拋射(CME)與12小時(shí)前該活動(dòng)區(qū)的另一次CME爆發(fā)共同驅(qū)動(dòng)了第24太陽活動(dòng)周到目前為止最強(qiáng)的一次地磁暴現(xiàn)象,Dst指數(shù)達(dá)到了-223 nT,并且兩次爆發(fā)都只是伴隨著C級(jí)耀斑,卻產(chǎn)生了這樣強(qiáng)的地磁效應(yīng)(Liu et al., 2015, ApJL, 809, L34)。關(guān)于此次事件的日面活動(dòng)源區(qū)情況還沒有相關(guān)的研究工作。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)室王瑞、劉潁研究員等與ISSI-Beijing的交流訪問學(xué)者Ivan Zimovets共同對(duì)3月15日太陽活動(dòng)區(qū)的爆發(fā)現(xiàn)象進(jìn)行了研究。
研究發(fā)現(xiàn),此次爆發(fā)涉及多個(gè)暗條之間的相互作用,并且是通過感應(yīng)爆發(fā)(sympathetic eruption)的方式觸發(fā)了暗條間爆發(fā)。爆發(fā)首先是通過類日浪(surge-like)的小尺度暗條爆發(fā)作為導(dǎo)火索,感應(yīng)觸發(fā)了附近的另一稍大尺度的暗條。利用多種磁場(chǎng)外推結(jié)果作對(duì)比,并最終利用有力場(chǎng)外推成功重構(gòu)出該小尺度暗條的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu),同時(shí)結(jié)合SDO/AIA多波段極紫外成像觀測(cè)數(shù)據(jù),確認(rèn)了該暗條的觸發(fā)作用。值得注意的是,當(dāng)被小尺度暗條激發(fā)的暗條向外運(yùn)動(dòng)到開放磁場(chǎng)區(qū)域的時(shí)候,該爆發(fā)暗條經(jīng)歷了一次明顯的加速過程,并伴隨著C級(jí)耀斑的發(fā)生以及另一個(gè)更大尺度暗條的一次失敗爆發(fā)。結(jié)合PFSS磁場(chǎng)外推模型,分析了該活動(dòng)區(qū)周圍大尺度磁場(chǎng)結(jié)構(gòu),并計(jì)算了背景磁場(chǎng)的衰減指數(shù)(decay index)。這些結(jié)果表明開放磁場(chǎng)區(qū)域很可能為爆發(fā)暗條加速,以及強(qiáng)太陽風(fēng)暴形成提供有利條件。同時(shí),此次研究還為束縛日冕磁場(chǎng)在決定暗條爆發(fā)成功與否所扮演角色的重要性方面提供了參考。
此次工作對(duì)于理解和預(yù)測(cè)太陽爆發(fā)有重要意義。該論文發(fā)表在The Astrophysical Journal Letters(ApJL)上。
文章列表及連接Wang, R., Liu, Y.D., Zimovets, I., Hu, H., Dai, X., and Yang, Z. 2016, ApJL, 827, L12
http://arxiv.org/abs/1608.01067
http://adsabs.harvard.edu/abs/2016arXiv160801067W
(供稿:天氣室)
圖一:小尺度暗條的觀測(cè)與重構(gòu)。(a) AR 12297 SDO/HMI的LOS磁圖。(b) AIA 1600波段的環(huán)形耀斑帶。(c) 和(d)暗條爆發(fā)前后GONG H_alpha圖像。(e) AIA 304波段圖像。(f) 暗條的有力場(chǎng)重構(gòu)結(jié)果。(g)和(h) NLFFF和勢(shì)場(chǎng)外推的重構(gòu)結(jié)果。
圖二:(a)-(b)活動(dòng)區(qū)上方日冕磁場(chǎng)的PFSS重構(gòu)結(jié)果。(c) 開放磁場(chǎng)區(qū)域隨高度變化投影的俯視圖。黑色和藍(lán)色的十字對(duì)應(yīng)(a)和(b)中爆發(fā)暗條所處位置。(d)F2上方背景磁場(chǎng)的衰減指數(shù)。黑色的曲線為中位數(shù)值;陰影條帶表示1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)偏差。水平和垂直線表示衰減指數(shù)關(guān)鍵值n=1.5和關(guān)鍵高度值118 Mm。