中國科學(xué)院云南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地的研究人員，首次對小尺度磁重聯(lián)進(jìn)行了統(tǒng)計研究，相關(guān)研究成果于近期發(fā)表在國際天文學(xué)期刊《天體物理學(xué)報》（The Astrophysical Journal）。該項工作由云南天文臺薛志科副研究員和閆曉理研究員等人合作完成。
磁重聯(lián)是改變宇宙等離子體中磁場拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的一種非常重要的機(jī)制，它提供了磁能轉(zhuǎn)化成熱能和動能的一種有效方法。實際上，盡管磁重聯(lián)通常被認(rèn)為與太陽耀斑和日冕物質(zhì)拋射等太陽爆發(fā)活動直接相關(guān)，但是磁重聯(lián)并不容易被觀測到并認(rèn)證出，而以往關(guān)于磁重聯(lián)的研究往往集中在對單一事件進(jìn)行分析，并且關(guān)于磁重聯(lián)的統(tǒng)計研究到目前為止尚未被報道。
薛志科等人充分挖掘了云南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地一米新真空太陽望遠(yuǎn)鏡（NVST）在2012年至2020年期間觀測得高分辨數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析了六個小尺度磁重聯(lián)事件（圖1所示），并計算了每個磁重聯(lián)事件的物理參量，包括磁重聯(lián)入流和出流速度、磁分界面噴流速度、電流片長度和寬度、磁分界面張角等。
他們發(fā)現(xiàn)磁分界面張角不依賴于磁重聯(lián)入流速度，而與初始磁場位型結(jié)構(gòu)相關(guān)；磁重聯(lián)出流速度和磁分界面噴流速度都和入流速度有高度的正相關(guān)性，電流片的長度同樣也和入流速度正相關(guān)，而其厚度則和入流速度負(fù)相關(guān)。另外他們還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)磁分界面張角接近于90度時，磁重聯(lián)出流和磁分界面噴流都具有最大的速度（圖2所示）。這些統(tǒng)計結(jié)果與理論模型和數(shù)值模擬結(jié)果高度一致。
該項研究得到了“大科學(xué)裝置前沿研究”重點專項、國家自然科學(xué)基金項目、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會人才項目、中國科學(xué)院西部之光人才項目、云南省應(yīng)用基礎(chǔ)研究計劃項目、中國科學(xué)院太陽活動重點實驗室、云南省創(chuàng)新團(tuán)體項目等項目的支持。
論文鏈接
圖1.云南天文臺撫仙湖基地一米新真空太陽望遠(yuǎn)鏡（NVST）清晰地觀測到的六個小尺度重聯(lián)事件。黑色和紅色箭頭分別代表磁重聯(lián)入流和出流方向。
圖2.小尺度磁重聯(lián)各物理參量之間的統(tǒng)計關(guān)系。
