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研究人员发现了太阳日冕物质抛射的三层前缘

在《天体物理学杂志》(Astrophysical Journal)上发表的一项研究中,中国科学院云南天文台的梅志兴博士及其同事报告了一项关于日冕物质抛射(CME)的磁流体动力学(MHD)数值研究。他们提供了一个高分辨率的3-D电阻MHD模拟来研究日珥/灯丝喷发造成的日冕物质抛射的大尺度结构,并发现了太阳日冕物质抛射的三层前沿。

日冕物质抛射(CMEs)通常是由快速喷发的磁通量绳(MFRs)引起的。通过白光日冕仪和极紫外(EUV)通带的观察显示,30%的日冕物质抛射有三个组成部分,一个明亮的前缘包裹着一个黑暗的空腔,而黑暗空腔包含一个明亮的核心。

目前,这些爆发的MFRs如何演化为具有三个组件的典型CMEs仍是一个有待解决的问题。对于CME前沿/前缘,早期的理论认为CME前沿是一个快模MHD波。后来,日冕物质抛射锋被解释为在爆发的MFR前的日冕等离子体堆积。近年来,研究人员将EUV扰动的非波分量与膨胀的CME前缘联系起来。

本文以日冕物质抛射的磁链模型为基础,对日冕物质抛射的三维磁结构进行了三维电阻数值模拟。

结果表明,在CME气泡周围存在螺旋流带/边界(HCB)。这个HCB是由于日冕物质抛射泡与环境磁场相互作用而产生的,在环境磁场中它代表了磁拓扑的切向不连续。它的螺旋形状最终是由CME气泡中MFR的弯曲引起的。

在太阳动力学观测台/大气成像组件(SDO / AIA)的合成图像的数值结果,处理到对数尺度增强其他不可观测的特征,研究人员显示了一个清晰的三层前缘,即。,一个明亮的快速冲击前沿,随后是一个明亮的HCB,并在其中一个明亮的MFR。它们按顺序排列,不断向外扩张。

最后,对于不稳定的反常喷发,他们提出HCB可能解释了在CME气泡附近看到的明亮前沿以及全球EUV扰动的非波成分。

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