中外科學家在太陽耀斑磁重聯研究中取得重要進展

新華社昆明2月10日電（記者 林碧鋒）記者10日從中國科學院雲南天文臺獲悉，中國科學院雲南天文臺撫仙湖太陽觀測與研究基地在磁重聯的精細物理過程研究方面取得重要進展，研究人員首次在太陽耀斑中發現具有扭纏結構磁島形成的快速磁重聯。相關研究成果于近日發表在國際權威期刊《自然·通訊》上。

這是中國科學院雲南天文臺撫仙湖太陽觀測站一米新真空太陽望遠鏡（2020年7月25日攝）。新華社發（中國科學院雲南天文臺供圖）

該成果由中國科學院雲南天文臺、哈爾濱工業大學（深圳）、德國波茨坦大學、英國聖安德魯斯大學、中國科學院國家天文臺和中國科學院國家空間科學中心等單位的學者合作完成。

據論文第一作者、中國科學院雲南天文臺研究員閆曉理介紹，磁重聯是兩組具有反向分量的磁力線相互靠近並重新連接的物理過程。在這一過程中，磁力線會在電流片處湮滅，使磁能轉化為等離子體的動能、熱能、輻射能等。磁重聯是宇宙中普遍存在的等離子體中一種基本的磁能快速釋放過程，在天體物理、空間物理和實驗室等離子體物理中扮演著極為重要的角色。

研究人員主要利用雲南天文臺撫仙湖太陽觀測站一米新真空太陽望遠鏡的高時間和高空間分辨率數據，結合多個國外空間衛星數據，詳細研究了發生在2014年2月2日的大太陽耀斑事件。在此次事件中，一米新真空太陽望遠鏡觀測到迄今為止最完整的磁重聯特徵。同時，衛星光譜數據顯示磁重聯電流片中有非常強的非熱輻射。極紫外觀測發現電流片中有大量等離子團（磁島）形成。研究人員通過數據驅動的高分辨率數值模擬，重現等離子團的形成過程，並證實這些等離子團是具有強纏繞結構的小磁繩。

閆曉理説，該研究揭示了太陽耀斑中快速磁重聯的精細物理過程，進一步加深了對磁重聯這一基本物理過程的認識，對研究太陽活動的物理特性和活動規律具有重要意義，也為研究其他天體的耀發現象和高能輻射、空間物理以及實驗室等離子體物理中的磁能耗散提供重要參考。

該項研究歷時多年，得到國家自然科學基金委員會、中國科學院及雲南省多項研究基金和項目的資助。