科研动态云南天文台破解磁重联秘密射电探测技术大步前进

近期,中国科学院云南天文台射电天文与VLBI研究团队的高冠男副研究员等人,在深入分析云南天文台太阳分米波射电频谱仪所捕捉到的罕见U型爆发群及其精细结构后,揭示了这一现象在某种程度上反映了磁重联过程的强度。这一发现标志着利用射电手段探测磁重联率变化过程取得了一定的进展。此外,他们还对耀斑环顶密度的微妙变化、环系统显著上升等多个观测现象进行了详尽研究。该团队将这些重要发现以《Decimetric Type-U Solar Radio Bursts and Associated EUV Phenomena on 2011 February 9》为题,在权威刊物《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上发表。

磁重联作为太阳爆发中释放能量的关键步骤,被认为是诸如耀斑、日冕物质抛射和喷流等许多太阳活动的主要驱动力。磁重联率,这一参数不仅在数值模拟中扮演着重要角色,而且能够衡量磁重联过程的剧烈程度。在基于Lin Forbes (2000) 太阳爆发灾变模型的一系列数值实验中,如Shen et al. (2011) 和Ni et al. (2018) 的工作所示,磁重聯率会在第一个等离子体团出现后迅速增加至之前水平的5-8倍。而尽管理论模型预言这样的变化,但实际观测数据提供关于此类变化过程的小小窗口。

借助于云南天文台那高性能、高分辨率(时间和频率分别为80ms和200kHz)的分米波太阳射电频谱仪,以及SDO卫星提供的地面成像和多波段磁场数据,这项研究成功描绘出剧烈地释放能量并推动喷流形成的是哪些复杂且敏感的地球物理现象。在U型射电暴前后的产生速率差异显示出明显提升,从而与之前数值模拟中的预期结果相呼应。

此项研究得到了国家自然科学基金项目11941003, 11403099, 11663007, 11703089, U1631130 和 11333007 的支持,以及来自国际空间科学研究所(International Space Science Institute in Beijing: ISSI-BJ)以及云南省科技创新团队的大力资助。

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