耀斑電流片內(nèi)湍流加熱在太陽爆發(fā)過程中無處不在，它對能量的快速釋放和復(fù)雜熱結(jié)構(gòu)的形成至關(guān)重要。近日，中國科學(xué)院云南天文臺的研究人員通過高分辨率的磁流體動力學(xué)數(shù)值實驗，為EUV波段觀測到的耀斑電流片內(nèi)的湍動輻射特征提供了更深入的理論解釋。

云南天文臺葉景博士介紹，在太陽爆發(fā)過程中，往往會在日冕中形成一個高溫耀斑結(jié)構(gòu)和與之相連的細長電流片，同時會通過磁重聯(lián)釋放出相當(dāng)于幾十億顆巨型氫彈同時爆炸的巨大能量，還能有效提高能量釋放效率。但耀斑電流片內(nèi)不同區(qū)域的湍流性質(zhì)和加熱等離子體的機制仍需進一步研究，這對人們了解太陽甚至是恒星爆發(fā)的理解，具有重要的科學(xué)價值。

圖源：《空間天氣與空間氣候》

葉景及其合作者利用標(biāo)準(zhǔn)耀斑模型，分析了多重終止激波的形成和磁島碰撞過程，它們促使耀斑環(huán)頂區(qū)域明顯湍動，還會把局部等離子體加熱到更高的溫度。當(dāng)電流片發(fā)展區(qū)域足夠長時，其內(nèi)部的湍流就呈各向異性，并由級聯(lián)重聯(lián)占主導(dǎo)；而耀斑環(huán)頂?shù)耐牧鞒矢飨蛲?，并由湍流重?lián)占主導(dǎo)。

他們發(fā)現(xiàn)，在基于模擬數(shù)據(jù)合成的多波段觀測圖像上，耀斑環(huán)頂?shù)拈g歇性輻射強度增強與當(dāng)?shù)氐耐牧鹘Y(jié)構(gòu)相關(guān)，可以確認此事件中分形和湍流重聯(lián)的共同作用。另外，他們還發(fā)現(xiàn)在耀斑環(huán)上方扇形結(jié)構(gòu)中的準(zhǔn)周期震蕩，可能與磁島碰撞產(chǎn)生的紐纏模震蕩相關(guān)，但這一扇形結(jié)構(gòu)中的等離子體被湍流加熱的過程，也提供了非常重要的震蕩來源。

這也是研究團隊在研究太陽爆發(fā)中大尺度湍流性質(zhì)和自主開發(fā)開源程序模塊后的又一新進展，國際著名天文學(xué)期刊《天體物理學(xué)雜志》發(fā)表了這一研究成果。