暗条相互作用过程中的磁重联观测研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 吴宗银 |
| 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 | 薛志科 |
| 关键词 | 太阳暗条 暗条相互作用 磁重联 |
| 学位专业 | 天体物理 |
| 其他题名 | Research on Magnetic Reconnection Observations During Filaments Interaction Processes |
| 英文摘要 | 太阳作为宇宙中唯一可实现高时间、高空间分辨率、全波段观测的恒星，为磁重联（Magnetic Reconnection）研究提供了不可替代的天然实验室。太阳大气中充满着各种各样的活动，比如太阳耀斑、喷流、太阳风、暗条爆发、日冕物质抛射等，它们的能量释放机制大多与磁重联有关，而暗条与暗条之间的相互作用过程中也往往会伴随着磁重联，但暗条碰撞触发磁重联的精细物理过程仍缺乏直接观测证据。另外，现有大多数研究工作多聚焦于由爆发驱动的暗条相互作用，但光球磁场缓慢运动如何通过暗条碰撞触发磁重联尚未被报道和研究。我们结合四台太阳望远镜(SDO、NVST、CHASE、GOES)观测到的数据，主要分析了一个暗条与暗条相互作用的观测事件，更深入地了解和认识暗条相互作用的方式、驱动机制和过程中磁重联触发机制，以及相互作用角、磁通量、暗条手性等对磁重联的影响。最终展示了该事件‘光球驱动—暗条碰撞—磁重联—新暗条形成’的完整因果链，为太阳爆发预警提供新的物理判据。 我们分析了一个发生在2023年5月9日的暗条与暗条相互作用事件。首先我们观测到暗条F1与正磁极P1以十分接近的速度(0.31 km s−1) 和方向运动最终与几乎不运动的F2碰撞，表明光球磁场的演化驱动暗条运动，最终导致两个暗条的碰撞，磁图时间距离切片和DAVE速度场的结果支持这一结论。相互作用过程中观测到了电流片、双向物质流、尖角结构、暗条结构连接性变化及新暗条的形成等一系列磁重联特征。这些证据表明在相互作用过程中发生了磁重联。在重联过程中，电流片以0.36km s−1 的速度运动，计算了它的长度、宽度、电子数密度分别为2.17、0.84Mm和3.79×1010 cm−3，沿新形成暗条的物质流速度范围为50.7km s−1 至159.9 km s−1。在重联之后形成了两个新的暗条（F3和F4），F1完全消失，有趣的是F2保留一部分存在，表明发生了部分弹弓重联。随后剩余部分F2与原F1下方浮现的磁环在相同的相互作用区发生第二次重联，这也补充了对部分弹弓重联暗条剩余部分去向的研究。以上结果表明光球磁场演化驱动暗条相互作用发生磁重联。为了探讨相互作用过程中对磁重联的影响及部分弹弓重联的形成原因，我们对相互作用角、暗条轴向磁通量、暗条手性进行了分析。首先对相互作用角进行了估算（约为5π/4）, 符合弹弓相互作用的π/2和3π/2之间的角度要求。并且我们在对暗条手性的识别上，发现它们都是左旋暗条，根据Linton等人的相关模拟研究，同螺度时只有两个磁通量管都是低扭缠才会发生弹弓重联，因此，本事件中两个暗条可能是低扭缠的，这也解释了两个暗条最终没有爆发的原因。暗条F2比F1更大更宽，意味着它具有更多的轴向磁通量，无法完全重联，导致剩余部分悬挂在两个暗条之间的位置而形成部分重联。综合前人的研究，在日冕中暗条磁通量不相等的情况更为普遍，碰撞可能更为频繁，因此我们推测磁通量不同的暗条碰撞比相同磁通量的暗条碰撞更容易，也就是说部分重联可能比完全重联更容易发生。 本研究为部分弹弓重联模型的观测进行了补充，证明了磁通量不平衡对重联形态的关键影响，为研究暗条相互作用中磁重联对物理参数（扭缠、温度、螺度等）的依赖关系提供了参考，这也将对太阳大气中其它磁结构之间磁重联的定量研究起到一定推动作用。 |
| 学科主题 | 天文学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 0 |
| 源URL | [http://ir.ynao.ac.cn/handle/114a53/28953]  |
| 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 | 吴宗银. 暗条相互作用过程中的磁重联观测研究[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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