复杂磁拓扑系统中的磁通量绳形成和爆发
文献类型：学位论文
| 作者 | 姚苏芮 |
| 答辩日期 | 2025-07-01 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 李可军 ; 申远灯 |
| 关键词 | 磁通量绳 太阳耀斑 日冕物质抛射 太阳活动 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 其他题名 | Formation and Eruption of Magnetic Flux Rope in the Complex Magnetic Topology System |
| 英文摘要 | 磁通量绳是太阳大气中一种典型的磁场结构，通常与太阳耀斑和日冕物质抛射等太阳爆发活动密切相关。理解磁通量绳爆发的触发机制和爆发过程，对于揭示太阳活动的物理本质和预测空间天气事件都具有重要意义。磁通量绳的爆发过程不仅涉及复杂的能量释放机制，还往往受到日冕磁拓扑结构的显著影响。近年来，太阳磁爆破模型作为一种用于解释磁通量绳爆发的触发机制，为研究磁通量绳的爆发过程提供了重要的理论支持，且在观测和数值模拟中都得到了充分验证。基于磁爆破模型的嵌套双零点磁系统，则具有更为复杂的磁拓扑结构，其独特的磁场构型可能对磁通量绳的爆发结局产生重要影响。然而，关于在嵌套双零点磁系统中磁通量绳形成和爆发的研究仍相对匮乏；该系统是如何影响磁通量绳的演化过程仍不明确。因此，通过对嵌套双零点磁系统中磁通量绳演化过程进行深入研究，能够更好地揭示复杂磁拓扑系统中影响磁通量绳爆发的关键因素。本论文利用高分辨率多波段观测数据，观测到爆发前活动区中存在着两根暗条结构，但在整个过程中，暗条一直未爆发。随着时间的演化，活动区新形成了一个S形且仅在SDO/AIA 131 Å和94 Å高温波段可见的磁通量绳结构，即热通道。随后，热通道成功爆发并引发了日冕物质抛射。为了探究活动区中磁通量绳形成和爆发的原因，我们利用非线性无力场外推的方法对爆发前活动区的日冕磁场进行了三维重构。磁场重构结果表明，爆发前活动区的磁场结构为一个嵌套的双零点磁系统，即外部大尺度的磁零点系统下嵌套着一个小尺度的内部磁零点系统。通过分析观测和磁场外推结果，我们发现磁通量绳的形成与发生在内部磁系统中磁零点处的磁重联密切相关。此外，利用傅里叶局部相关追踪方法所得到的光球速度场的计算结果表明，这一磁重联过程可能是由于光球层的旋转运动所触发。与此同时，活动区还持续了长约26小时的剪切运动，这可能为磁通量绳的爆发积累了足够的能量。在以往的相关研究中，嵌套双零点磁系统中磁通量绳的爆发往往表现为弱喷流和停滞或失败的爆发，而在本研究中却成功爆发并形成了大规模的日冕物质抛射。通过对比分析，我们首次揭示了嵌套双零点磁系统中磁通量绳的形成位置与其爆发结局之间的关系，即嵌套双零点磁系统中磁通量绳相对于内部磁零点的形成位置可能是决定其能否成功爆发的关键因素。这一发现有助于深入理解复杂磁拓扑结构对磁通量绳爆发结果的影响，同时加深了对磁爆破机制本身的认识。此外，在未来的研究中，通过结合多波段且多视角的高分辨率观测数据，将有助于进一步探究磁通量绳的演化过程及其背后的物理机制，从而构建出更为完善的物理模型。 |
| 学科主题 | 天文学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 0 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/28949]  |
| 专题 | 云南天文台_抚仙湖太阳观测站 |
| 作者单位 | 中国科学院云南天文台 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 姚苏芮. 复杂磁拓扑系统中的磁通量绳形成和爆发[D]. 北京. 中国科学院大学. 2025. |
入库方式： OAI收割
来源：云南天文台
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