磁通量浮现也会导致日冕磁场结构灾变

科技日报记者 赵汉斌

31日，记者从中科院云南天文台获悉，该台研究人员近期研究了磁通量浮现导致日珥结构横移的物理过程，结果表明新浮磁通量会引发日冕磁场的不对称性，在这样复杂的磁场结构下，日冕中的暗条结构依然会发生灾变现象。著名天文学国际期刊《天体物理学杂志》发表了相关成果。

太阳爆发，是太阳系中最剧烈的能量释放过程，一次典型的爆发活动相当于几十亿颗巨型氢弹同时爆炸。而灾变理论是解释太阳爆发的主流理论之一，用以描述处于稳态的暗条结构在光球演化的驱动下逐渐失衡的物理机制。此前，云南天文台林隽等人曾给出磁流浮现驱动太阳爆发的理论灾变模型。

等离子体密度和磁场的演变研究图。图片来源：云南天文台

“为了能理解复杂的太阳爆发过程，在更真实的物理条件下，研究磁流浮现能否导致暗条的灾变过程是非常有必要的。”云南天文台副研究员梅志星介绍，近期，他与硕士研究生陈雨豪、叶景博士等一道，开展了二维磁流体动力学数值模拟。在该模拟中，磁场结构没有对称性，因而磁绳可以在任意方向移动。

结果发现，当磁绳半径较小时，磁绳可以在初始位置处快速调节到新的平衡，并且可以随着磁场的浮现准静态地演化，当磁绳演化至某一临界点时，灾变发生。当磁绳半径比较大时，磁绳找不到任何的平衡。灾变发生时，两个电流方向相反的电流片以不同的形式形成，即当磁绳失衡后向上运动时，磁绳会拉伸周围方向相反的磁力线使之相互靠近形成第一个电流片；当磁绳向周围运动时挤压了附近的磁场又会形成第二个电流片。两个电流片内的磁重联影响了磁绳的受力过程，最终造成了失败的爆发。

这些结果表明，当磁场是非对称的且考虑非无力场效应时，灾变依旧会发生，其后果是磁绳的横移或非径向爆发。