云南天文台探测磁重联新进展射电手段揭示天文学科研动态

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记录的罕见U型爆发群及其精细结构时,揭示了这些U型射电暴在一定程度上反映了磁重联过程的强度。这项研究标志着首次通过射电手段直接探测磁重联率的变化。此外,他们还对耀斑环顶密度变化、环系统显著增强等现象进行了详尽考察。该研究成果以《Decimetric Type-U Solar Radio Bursts and Associated EUV Phenomena on 2011 February 9》为题发表在权威学术刊物《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。

磁重联作为太阳爆发中关键能量释放途径,其快速发展被认为是诸多日冕活动,如耀斑、日冕物质抛射和喷流等主要驱动力。磁重联率作为衡量这一过程剧烈程度的重要参数,在模拟实验中常用于描述其强度。在Shen et al. (2011) 的数值模拟中,发现在第一个等离子体团出现后,磁重联率急剧增长至之前水平的5-8倍,而Ni et al. (2018) 的工作也得出了类似的结论。不过,由于观测数据需要具备极高分辨率并且能够跟踪变动,这一过程一直难以通过观测直接探测。

云南天文台利用其先进分米波太阳射电频谱仪(时间和频率分辨率分别达到80ms和200kHz),结合SDO卫星提供的多波段成像及磁场数据,从而展示出激烈的地球大气层面上的能量释放,并推动产生了喷流。在此基础上,该团队将U型射电爆发群划分为发生于等离子体团形成前后的两部分,其中后一阶段产生速度约为前者的五倍,这与数值模拟结果相吻合,为理解太阳活动提供了新的视角。

本项工作得到了国家自然科学基金项目11941003, 11403099, 11663007, 11703089, U1631130 和国际空间科学研究所(ISSI-BJ)的支持,以及云南省科技创新团队的大力资助。

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